Question

20．多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器之一，它具有测量电压、电流及电阻等多种测量功能．
（1）利用多用电表电阻挡探究光敏电阻的特性（已知该种光敏电阻的阻值随光照强度的增大面积减少）．将多用电表选择开关置于电阻“×100”挡，然后将红黑两表笔分别与光敏电阻两端相连，电表指针所指位置如图甲所示，此时光敏电阻的阻值为900Ω，电阻的a（填“a”或“b”）端电势高，用逐渐增强的光照射光敏电阻，将发现电表指针向右侧偏转（填“向左侧偏转”或“向右侧偏转”）；若用遮光物将射向光敏电阻的光全部遮住，稳定后发现指针指向表盘的左侧偏转较大．为了较准确测出此时光敏电阻的阻值，接下来应进行的操作是将多用电表开关转到“×1K”，然后重新进行欧姆调零，然后进行测量读数．
（2）为测定多用电表直流“2.5V”挡的内阻，有同学设计了如图乙所示的电路，电路中个的电源为一节内阻很小的新干电池，R为0-9999.9Ω的电阻值，为多用电表（选择开关置于直流“2.5V”挡）
①实验步骤如下：同时闭合开关S₁，S₂，记下电压表的示数U₁，闭合S₁，断开S₂，调节电阻箱使电压表示数明显减小至某一值，记下电阻箱的电阻值R及电压表示数U₂．；（简要描述）
②用测得的物理量符号写出多用电表直流“2.5V”当内阻的表达式R_V=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}R$．

Answer 1

分析 （1）由欧姆表示数结合倍率可以得到电阻值；由图可知a端接欧姆表电源正极；光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减少，可知指针偏转方向；针指向表盘的左侧偏转较大，说明倍率太小；
（2）①用先用电压表来测量电动势，然后在结合电阻箱测电路电流，从而得到电压表内阻．
②依据欧姆定律可得电压表内阻．

解答 解：
（1）欧姆表读数为9.0，倍率为100，可得电阻为900Ω；由图可知a端接欧姆表电源正极，故a端电势高；光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减少，故指针示数会减小，即向右偏转；针指向表盘的左侧偏转较大，说明倍率太小；需要将多用电表开关转到“×1K”，然后重新进行欧姆调零．
（2）①同时闭合开关S₁，S₂，记下电压表的示数U₁，闭合S₁，断开S₂，调节电阻箱使电压表示数明显减小至某一值，记下电阻箱的电阻值R及电压表示数U₂．
②由欧姆定律：$\frac{{U}_{2}}{{R}_{V}}=\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{R}$，解得：${R}_{V}=\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}R$．
故答案为：（1）900；a；向右侧偏转；将多用电表开关转到“×1K”，然后重新进行欧姆调零；
（2）①同时闭合开关S₁，S₂，记下电压表的示数U₁，闭合S₁，断开S₂，调节电阻箱使电压表示数明显减小至某一值，记下电阻箱的电阻值R及电压表示数U₂．②$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}R$．

点评 该题易错的地方在于第二问实验步骤的设计，在电阻箱的应用中，由于其电阻值知道，故很多时候可以用来充当电压表．