Question

17．通过查阅资料，该多量程多用电表的内部结构可以简化为如图1所示，则
（1）A表笔为红（填“红”或者“黑”）表笔；
（2）当档位开关调到“1”时，量程为1A，当档位开关调到“2”时，量程为0.1A．已知表头内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，则R₁为0.41Ω；
（3）为了进一步测量内部电池的内阻和电动势，用了如图2电路，并在同一坐标系中作出了两次测定的U-I图线如图3所示．则：单刀双掷开关接“1”时，做出的图线为ab（填“ab”或“cd”），电池的电动势的真实值为3V、内电阻的真实值0.75Ω

Answer 1

分析 （1）明确多用电表原理，知道欧姆表内部电源的正极接黑表笔；
（2）根据电表的改装原理进行分析，利用串并联电路规律即可求得R₁的阻值；
（3）对甲、乙两图，根据闭合电路欧姆定律列式，根据斜率的大小即可求解；根据ab图象在U轴上的截距表示电动势求解电动势，根据cd图象短路电流准确，再根据短路电流的计算公式即可求得内阻．

解答 解：（1）多用电表中的欧姆表中的内部电源的负极接在黑表笔上，则可知，A应为红表笔；
（2）根据串并联电路规律可知，档位开关接2时，分流电阻的阻值为：R₁+R₂=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{I}_{1}-{I}_{g}}$=$\frac{0.002×200}{0.1-0.002}$≈4.08Ω
连接1A档时有：I_g（R_g+R₂）=（I₂-I_g）•R₁，
即：0.002×（200+R₂）=（1-0.002）R₁，
联立解得：R₁≈0.41Ω，R₂≈3.67Ω；
（3）设电流表的内阻为r_g，开关接2时根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，
开关接1时，根据闭合电路欧姆定律得：U=E-I（r+r_g），
则乙图对应的U-I图象的斜率大，所以ab是接1时测量作出的，
当开关接1时，此时测出的电动势是准确的，则可知电动势E=3V，
开关接2时短路电流是准确的，即短路电流为I=4A，则可知，内阻的准确值r=，根据cd图象可知，电源内阻r=$\frac{E}{I}$=$\frac{3}{4}$=0.75Ω，
故答案为：（1）红；（2）0.41；（3）ab；3；0.75．

点评 本题主要考查了多用电表原理以及闭合电路欧姆定律的直接应用，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，注意电流表内阻对实验的影响，难度适中．