Question

（1）多用電表是實驗室和生產實際中常用的儀器．使用多用電表進行了兩次測量，指針所指的位置分別如圖中a、b所示．若選擇開關處在“×10Ω”的電阻檔時指針位于a，則被測電阻的阻值是______Ω．若選擇開關處在“直流電壓2.5V”檔時指針位于b，則被測電壓是______V； 
（2）如圖甲所示為一黑箱裝置，盒內有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端．

①為了探測黑箱，某同學進行了以下幾步測量：
A．用多用電表的電阻擋測量a、b間的電阻；
B．用多用電表的電壓擋測量a、b間的輸出電壓；
C．用多用電表的電流擋測量a、b間的輸出電流．
你認為以上測量中不妥的有：______（填序號）
②含有電源的黑箱相當于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極．為了測定這個等效電源的電動勢和內阻，該同學設計了如圖乙所示的電路，調節變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數，并在方格紙上建立了U-I坐標，根據實驗數據畫出了坐標點，如圖丙所示．請你作進一步處理，并由圖求出等效電源的電動勢E=______V，內阻r=______Ω．
③由于電壓表和電流表的內阻，會產生系統誤差，則采用此測量電路所測得的電動勢與實際值相比______，測得的內阻與實際值相比______（填“偏大”、“偏小”和“相同”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）電阻箱阻值等于表盤讀數乘以倍率，電壓表讀數根據量程讀數．
（2）多用電表不能用電阻擋直接測含源電路的電阻，用多用電表的電流檔測量a、b間可能會造成短路．
采用描點法作圖，由圖可知，圖象由縱坐標的交點為電動勢；由圖象與橫坐標的交點利用閉合電路歐姆定律可求得內電阻．
電壓表測量為電源的輸出電壓，電壓表示數沒有誤差，但電流表測量的卻是外電路中一部分電路中的電流，故可知誤差來自于電壓表的分流；
解答：解：（1）被測電阻R=50×10Ω=500Ω．被測電壓U=．
（2）①因為黑箱中可能含有電源，不能用電阻檔直接測量含源電路的電阻．用電流檔測量a、b間的輸出電流，可能會造成短路．所以測量中不妥的是AC．
②作出U-I圖線，圖線的縱軸截距表示電動勢，所以E=1.45V，圖線的斜率絕對值表示內阻，則r=．
③該實驗的系統誤差主要是由電壓表的分流，導致電流表測量的電流小于通過電源的真實電流；
利用等效電源分析，即可將電壓表等效為電源內阻，測實驗中測出的電動勢應為等效電阻輸出的電壓，
由圖可知，輸出電壓小于電源的電動勢；故可知電動勢的測量值小于真實值；測實驗中測出的內阻應為實際電源內阻和電壓表內阻并聯的等效電阻，
所以測得的內阻與實際值相比偏小．
故答案為：（1）500Ω，2.00
（2）①A C．  A 中不能用電阻檔直接測量含源電路的電阻；C中可能會造成短路
②1.45（±0.02），0.73（±0.02）
③偏小，偏小．
點評：本題考查測量電動勢和內電阻實驗的數據的處理，要求能正確分析誤差的來源，并能用圖象法求出電勢和內電阻．