Question

20．某同學(xué)用如圖所示電路測量多用電表的內(nèi)阻和內(nèi)部電池的電動勢．

（1）將多用電表選擇旋鈕調(diào)至歐姆擋“×1”歐姆擋，將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，
使指針指在右側(cè)滿刻度處．
（2）移動滑動變阻器R的觸頭，分別讀出五組電壓表（內(nèi)阻較大，可視為理想表）和歐姆表
示數(shù)U、R，并將計算得出的$\frac{1}{U}$、$\frac{1}{R}$記錄在表格中．請在坐標(biāo)紙上作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線．

$\frac{1}{U}$/V-1	2.50	1.70	1.25	1.00	0.80
$\frac{1}{R}$/Ω-1	0.18	0.10	0.06	0.03	0.02

（3）根據(jù)圖線得到多用電表內(nèi)部電池的電動勢為1.67V，多用電表調(diào)至“×1”歐姆擋時的內(nèi)阻為17.9Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（4）本實驗中若電壓表V內(nèi)阻不是很大，則多用電表內(nèi)部電池電動勢的測得結(jié)果將偏�。ㄌ睢捌�大”“不變”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)多用電表的結(jié)構(gòu)及讀數(shù)方法可得出表筆的位置及讀數(shù)；
（2）根據(jù)描點法得出對應(yīng)的圖象；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律列出方程，再由圖象的性質(zhì)明確電動勢和內(nèi)阻的大小；
（4）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析實驗誤差來源及測量值與真實值之間的關(guān)系．

解答 解：（1）調(diào)零時指針應(yīng)調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指在右側(cè)的零刻度處；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點法得出對應(yīng)的圖象如圖所示；

（3）由閉合電路歐姆定律可知：
E=U+$\frac{U}{R}$r；
變形得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}•\frac{1}{R}$；
可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點為電源的電動勢的倒數(shù)；
故E=$\frac{1}{0.6}$=1.67V；
圖象的斜率表示$\frac{r}{E}$=$\frac{2.50-1.00}{0.18-0.04}$=10.7，則r=1.67×10.7=17.9Ω
（4）當(dāng)R為無窮大即為不接電阻箱時電壓表的示數(shù)為多用電表內(nèi)部電池的電動勢的測量值，而電壓表兩端的電壓等于電動勢的真實值減去多用電表的內(nèi)電壓，所以多用電表內(nèi)部電池的電動勢的測量值比真實值小．
故答案為：（1）調(diào)零旋鈕；（2）如圖所示；（3）1.69； 17.9；（4）偏小

點評 本題考查了歐姆表的使用以及電源電動勢和內(nèi)電阻的測量；要注意在使用歐姆表測電阻時，每次換檔需要進(jìn)行歐姆調(diào)零；同時掌握利用圖象法分析實驗數(shù)據(jù)的基本方法．