题目内容
【题目】一实验小组要测量某型号多用电表欧姆挡“×10”正常工作时的内阻RΩ和其内部电源的电动势E,该多用电表欧姆挡“×10”的内部电路如图1中虚线框所示。
(1)若电池内阻为r,表头内阻为Rg,变阻器有效阻值为RH,则RΩ的理论值为RΩ=__________。
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(2)已知该型号多用电表的电源采用2节干电池,实验小组设计了如图2的电路,则虚线框中X为__________仪器,电压表应选用_______________(填仪器前的字母序号)。
A.滑动变阻器 B.电阻箱 C.量程3V的电压表 D.量程15V的电压表
(3)实验操作步骤如下:
i.调整“指针定位螺丝”,使指针指在表盘左侧零刻度处,再将挡位选择开关调至欧姆挡“×10”,短接红黑表笔,调节“欧姆调零旋钮”使指针指在表盘右侧零刻度处;
ii.将图2电路与多用电表的表笔连接,黑表笔应连接________端(填“A”或“B”);
iii.改变仪器X的阻值,读取多组电压表和仪器X的示数U和R。
(4)实验小组对测量数据进行分析后,一部分同学发现
与
呈线性关系,另一部分同学发现U与
呈线性关系,并各自作出了相应的图象如图3和图4所示。根据图3中所给数据,可得所测电动势E=__________,内阻RΩ=__________;根据图4中所给数据,可得所测电动势E=__________,内阻RΩ=__________。(用图中字母表示)
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【答案】r + Rg + RH B C A
【解析】
(1)[1]根据欧姆表内部原理可知,电池、表头和变阻器串联,故欧姆表内电阻理论值为
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(2)[2]实验中用电压表的读数除以电阻箱的阻值来得到电流数值,所以应选用电阻箱。
[3]实验中的电源为2节干电池,即电路中电压最大只有3V,为保证电压测量值更准确,应选用量程3V的电压表。
(3)[4]由图2可知,电流将从A端流入,B端流出,而欧姆表的电流是“红入黑出”,黑表笔应连接A端。
(4)[5][6]根据闭合电路欧姆定律可得,电源电动势的表达式为
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上式变形可得
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图3中,图象截距
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图3中,图象斜率
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解得
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[7][8]根据闭合电路欧姆定律可得,电源电动势的表达式为
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上式变形可得
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图4中,图象截距
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图4中,图象斜率绝对值
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解得
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