题目内容

(10分) 如图甲为欧姆表电路的原理图,某兴趣小组认为欧姆表内部(图中虚线框内)可等效为一电源,设计如图乙的电路来测量欧姆表某挡位的电动势与内阻。具体操作如下:
R/kΩ
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/mA
1.48
1.20
1.03
0.86
0.74
0.67

0.68
0.83
0.97
1.16
1.35
1.49
 

(1)将欧姆表的选择开关旋至某挡位,A、B 两表笔短接,调节调零旋钮使指针指在电阻零刻度;
(2)将毫安表与滑动变阻器R 按图乙连接好;
(3)调节滑动变阻器R 滑片的位置,读出毫安表和对应的欧姆表读数,把测量的多组数据填人下表。
试完成下列内容:
①图甲中A是    (选填“红”、“黑” )表笔;
②根据表中的数据,画出1/I--R关系图像;

③由所绘图像得出该挡位的电动势为    V,内阻为    Ω;
④本实验所测电动势的值   (选填“> ”、“=" ”" 、或“< " )理论值。
①红(2分);②见下图(2分);

③2.90~3.10都算对(2分),1450~1550都算对(2分);④=(2分)。

试题分析:①对于欧姆表内部的电流表G来说,其左端接电源的正极,故电流表G的左端应该是正接线柱,而A端对应的正是其左端,故它应该是红表笔,代表正接线柱;
②根据图表中的数据,画点、连线即可;
③设该挡位的电动势为E,内阻为r,则根据欧姆定律得:E=I(R+r),故,故1/I--R关系图像的斜率就是电动势的倒数,所以,解之得E=3.08V,注意在计算斜率时,由于所选的点不同,斜率的大小可能有所差,其值在2.90~3.10都算对;再将E代入任意一组数据中,可得其内阻的大小为1450Ω~1550Ω;
测量时的等效电路图如下图所示,由于实验中的电流测量是准确的,外电路的电阻值也能够读出来,故所测电动势的值等于理论值。
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