Question

【題目】某同學想測量多用電表內電源的電動勢和歐姆檔×1k擋的中值電阻，該同學設計了如圖甲所示的實驗電路圖，V1、V2是完全相同的兩塊電壓表。請你與他按以下步驟共同完成實驗：

(1)斷開開關k1、k2，將多用電表擋位調到歐姆擋檔×10k檔，將電壓表V1的正接線柱與多用電表的______（選填“紅”或“黑”）表筆相連；

(2)閉合開關k1、k2，發現多用電表的示數如圖乙所示，為了提高測量的精確度，我們應斷開開關k1、k2，換______（選填“較大”或“較小”）倍率的檔位，然后______（具體操作）；

(3)再閉合開關k1和k2，記錄此時電壓表示數U1，多用電表示數R1；保持開關k1閉合，斷開開關k2，記錄此時電壓表示數U2；測得多用電表內電源的電動勢可表達為______，此時多用電表相應的歐姆檔×1k擋的中值電阻可表達為______；（用上述已測量的物理量表示）

(4)該實驗測量的結果______（選填“有”或“無”）系統誤差。

Answer 1

【答案】黑 較小 將紅黑表筆短接，調節歐姆調零旋鈕，使多用電表的指針恰好停到歐姆刻度線的0刻度處 無

【解析】

(1)[1]測量電阻時，多用表的電流從黑表筆流出，紅表筆進入，使用將電壓表V1的正接線柱與多用電表的黑表筆相連；

(2)[2][3]圖乙所示，指針偏轉過大，說明被測量電阻偏小，應該換成較小倍率的檔位。換擋之后需要重新進行歐姆調零，正確的操作為：將紅黑表筆短接，調節歐姆調零旋鈕，使多用電表的指針恰好停到歐姆刻度線的0刻度處；

(3)[4][5]多用電表相應的歐姆檔×1k擋的中值電阻等于多用表的內阻r，閉合開關k1和k2時，電壓表示數為U1，多用電表示數為R1，根據歐姆定律，回路中的電流為

再根據閉合電路歐姆定律

保持開關k1閉合，斷開開關k2，記錄此時電壓表示數U2，根據歐姆定律，回路中的電流為，再根據閉合電路歐姆定律

聯立解得

，

(4)[6]根據實驗原理可知，該實驗測量的結果無系統誤差。