Question

5．在学习了多用电表的改装原理后，某同学制作了一个简单的多用电表，如图1为电表的电路图．已知选用的电流表内阻R_g=10Ω、满偏电流I_g=10mA，当选择开关接3时为量程250V的电压表．该多用电表表盘如图2所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心，上排刻度线对应数据没有指出．回答下列问题：

（1）当选择开关K接2时，可以确定B是黑表笔（填“红”或“黑”）；若指针在图2所示位置，当选择开关K接1时其表盘读数为6.9mA；当选择开关K接3时其表盘读数为173V．
（2）为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，该同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：
①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R₁的阻值使电表指针满偏；
②将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图3，则C处刻度应为150Ω．
③计算得到多用电表内电池的电动势为1.5 V．（保留两位有效数字）
（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图2所示位置，则待测电阻的阻值为67Ω．（保留两位有效数字）

Answer 1

分析 本题（1）的关键是明确电流应从红表笔（+接线柱）进入从黑表笔（-接线柱）流出，电流表和电压表读数时的估读方法是看每小格的读数，若出现“1”则是$\frac{1}{10}$估读，出现“2”则是$\frac{1}{2}$估读，出现“5”则是$\frac{1}{5}$估读；题（2）②关键是明确欧姆表指针半偏时待测电阻等于欧姆表内部电路的电阻即可；题③根据闭合电路欧姆定律列式求解即可；题（3）根据闭合电路欧姆定律即可求解．

解答 解：（1）根据电流从红表笔（+接线柱）进从黑表笔（-接线柱）出可知，选择开关接2时，电流从B流出，所以确定B是黑表笔；
选择开关接1时为电流表，满偏电流为10mA，按比例读0-100刻度，电流表每小格读数为0.2mA，应进行$\frac{1}{2}$估读，估读到0.1mA，所以读数为I=6.9mA；
选择开关接3时为电压表，量程为250V，读0-250刻度，电压表每小格读数为5V，应进行$\frac{1}{5}$估读，估读到1V，读数为U=173V；
（2）②电阻箱的电阻为R_x=100×1Ω+10×5Ω+0×1=150Ω，C处为表盘中间刻度，根据欧姆表的读数原理可知C处刻度应为R=${R}_{x}^{\;}$=150Ω；
③根据闭合电路欧姆定律，当指针满偏时应有${I}_{g}^{\;}$=$\frac{E}{R}$=$\frac{E}{150}$，解得E=10${×10}_{\;}^{-3}×150V$=1.5V；
（3）指针在图2时，电流表的读数为I=6.9mA，设待测电阻为R，由I=$\frac{E}{R{+R}_{x}^{\;}}$=$\frac{1.5}{R+150}$解得则R=$\frac{E}{I}$-R_x=$\frac{1.5}{6.9{×10}_{\;}^{-3}}Ω$-150Ω=67Ω；
故答案为：（1）黑，6.9mA，173Ω；
（2）②150；③1.5；
（3）67

点评 应明确：①电流应从“+”接线柱（红表笔）解进入，从“-”接线柱（黑表笔）流出；②电压表与电流表的估读方法是：首先确定每小格的读数，若出现“1”则是$\frac{1}{10}$估读，出现“2”则是$\frac{1}{2}$估读，出现“5”则是$\frac{1}{5}$估读．