Question

5．多用电表欧姆挡“×1”的内部电路如图1所示，为测量多用电表内部电阻r和电池的电动势E，实验过程如下：

（1）将选择开关旋至欧姆挡“×1”，红、黑表笔短接，其中表笔a为红表笔（填“红表笔”或“黑表笔”），调节R₀，使指针位于表盘右（填“左”或“右”）侧零刻度线处．

	1	2	3	4	5	6
R（Ω）	100.0	50.0	25.0	16.7	12.5	9.1
$\frac{1}{R}$（Ω-1）	0.01	0.02	0.04	0.06	0.08	0.11
U（V）	1.20	0.95	0.74	0.60	0.50	0.40
$\frac{1}{U}$（V-1）	0.83	1.05	1.35	1.68	2.00	2.50

（2）将电阻箱R和电压表V并联后接在两表笔a、b上，改变电阻箱R的阻值，记录6组电压表和电阻箱的示数U和R，再将$\frac{1}{U}$和$\frac{1}{R}$的值填写在表格中，把第3、5组数据的对应点在如图2的坐标系中补充标出，并作出$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$图线．
（3）根据图线可知电动势E=1.43V，内阻r=23.0Ω．（结果保留3位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据多用电表的结构及读数方法可得出表笔的位置及读数；知道欧姆调零的基本方法；
（2）根据描点法得出对应的图象；
（3）根据闭合电路欧姆定律列出方程，再由图象的性质明确电动势和内阻的大小；

解答 解：（1）由图可知，右侧表笔接电内部电压的正极，为保证电流由红进黑出，则右表笔应接黑接线柱，左接线柱接红接线柱；调零时指针应指在右侧的零刻度处，方向为调节R₀，使指针指在右侧零刻度处；
（2）根据表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示；
（3）由闭合电路欧姆定律可知：
E=U+$\frac{U}{R}$r；
变形得：$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}$R；
可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势的倒数，故有：E=$\frac{1}{0.7}$=1.43V；
图象的斜率表示$\frac{r}{E}$，则有：r=$\frac{2.50-0.70}{0.108}$=23.0Ω
故答案为：（1）红表笔，R₀，右；（2）如图所示；（3）1.43，23.0．

点评 本题考查了欧姆表的使用，在使用欧姆表测电阻时，要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；可以使用电压表、电流表与欧姆表检测电路故障，要掌握其检测方法与注意事项．