Question

数字式多用电表是近年来发展起来的高科技数码产品，是传统的机械式仪表的更新换代产品，如图所示．数字式多用电表有很多独特的优点，具体表现如下：

　　①测量精度高．以型号“DF930”普通数字式多用电表为例，直流电压和直流电流挡的测量精度为±0.05％，欧姆挡精度为±0.08％，而用指针式电压表、电流表的精度只有±2.5％，欧姆表的精度更低．

　　②内电阻非常理想．数字式多用电表“DF930”的电压档所有量程内阻高达10MW，而指针式电压表内阻一般为几千欧到几十千欧，内电阻高出2～3个数量级．

　　今有一块数字式多用电表“DF930”、一只滑动变阻器（0～30W）、两只开关、导线若干．利用这些器材，尽量采用简单的方法，测量一节干电池的电动势和内电阻．要求分两步测量，首先测量电动势，待电动势测得之后再测其内电阻．

　　（1）连接数字式多用电表．在下图中，电路中的各个元器件已经连接妥当，数字式多用电表的一个表笔已经跟电路相连，请将另一只表笔正确的接入电路．

　　（2）操作步骤：

　　①将数字式多用电表选择开关置于_________档，选择合适的量程，断开开关___________，闭合开关__________，记录表的示数，反复测量多次，示数的平均值记为X．

　　②将数字式多用电表选择开关置于____________档，选择合适的量程，断开开关_________，闭合开关_________，记录表的示数，设它为Y．紧接着进行下面的操作：将数字式多用电表选择开关置于__________档，选择合适的量程，将开关S₁与S₂都闭合，记录表的示数，设它为Z，把Y和对应的Z作为一组数据记录下来，反复测量多次，得到多组数据．

　　③_________即为干电池的电动势．（填X、Y或Z）

　　④内电阻的表达式r__________（用X、Y、Z表示）．

　　将步骤②测得的多组数据代入公式，求出r的平均值，即为干电池内电阻的值．

Answer 1

答案：见详解
解析：

(1)如图所示 　　(2)①电压　S1　S2　 ②欧姆S2　S1　电压　③X 　　④ 　　提示：(1)将另一只表笔接在S1与S2之间的那段导线上，即b或c均可，如图所示． 　　(2)本题的实质是将数字式多用电表分别当作电压表、欧姆表来使用，从而测出干电池的电动势和内电阻．因此，在操作步骤①中，首先要测电动势E，故用数字式多用电表的电压挡，且开关S1应断开，而开关S2应闭合，此时数字式多用电表示数的平均值X就等于电源电动势E，即E=X． 　　在操作步骤②中，首先要测出滑动变阻器连入电路中的电阻R，其次，再测出路端电压U，最后，再根据闭合电路欧姆定律来求出于电池的内阻．因此，操作步骤②中应将数字式多用电表选择开关置于欧姆挡，选择合理的量程，断开开关S2，闭合开关S1，记录表的示数，设它为Y，这就是滑动变阻器的电阻R，即R=Y；紧接着将数字式多用电表选择开关置于电压挡，选择合理的量程，将开关S1与S2都闭合，记录表的示数，设它为Z．这就是路端电压U，即U=Z，把Y和对应的Z作为一组数据记录下来，反复测量多次，得到多组数据． 　　由前面的分析可知，③问的答案为X． 　　根据闭合电路欧姆定律有 　　 　　将E=X、R=Y、U=Z代入上式可得

提示：