Question

17．某同學(xué)設(shè)計(jì)用圖甲所示的電路，將多用電表接入a，b兩端，測量該電路中的未知電阻R_A（約100Ω）的阻值和電源的電動勢E，內(nèi)阻r．

請你幫該同學(xué)將下列的操作等事項(xiàng)補(bǔ)充完整．
①在用歐姆檔測量R_x時(shí)，應(yīng)保持開關(guān)S斷開（選填‘閉合”或“斷開）：
②先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，將選擇開關(guān)撥到歐姆檔的×10檔（選“×1”、“×10”“×100”），
接著進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后將紅黑表筆接在a，b兩端．若結(jié)果如圖乙，則R_x=100Ω；
③將多用表選擇開關(guān)撥到直流電壓2.5V檔，接入a，b兩端，紅表筆應(yīng)接在b端（選填“a”或“b“）
④改變電阻箱R的阻值，多次測量，作出$\frac{1}{U}$-R圖象如圖丙所示，由圖可得電源的電動勢E=3.0V（保留2位有效數(shù)字，下同），內(nèi)阻r=50Ω．

Answer 1

分析 用歐姆表測量電阻時(shí)，先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，然后選擇合適的擋位，再進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測量電阻．歐姆表的讀數(shù)等于表盤讀數(shù)乘以倍率．
根據(jù)閉合電路歐姆定律，得出$\frac{1}{U}$-R的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率和截距進(jìn)行求解．

解答 解：①在用歐姆檔測量R_x時(shí)，應(yīng)保持開關(guān)S斷開．
②用歐姆表測量電阻，先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，將選擇開關(guān)撥到歐姆擋的×10擋，接著進(jìn)行歐姆調(diào)零．
電阻的阻值R=10×10Ω=100Ω．
③多用電表的電流流向是“紅進(jìn)黑出”，所以將多用表選擇開關(guān)撥到直流電壓2.5V檔，接入a，b兩端，紅表筆應(yīng)接在b端．
④根據(jù)$E=\frac{U}{{R}_{A}}（{R}_{A}+R+r）$得，$\frac{1}{U}=\frac{1}{E}（1+\frac{r}{{R}_{A}}）+\frac{1}{E{R}_{A}}R$，可知圖線的斜率k=$\frac{1}{E{R}_{A}}=\frac{1.0-0.5}{150}$，解得E=3.0V，縱軸截距b=$\frac{1}{E}（1+\frac{r}{{R}_{A}}）$=0.5，解得r=50Ω．
故答案為：①斷開，②機(jī)械，×10，歐姆，100，③b，④3.0，50．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握多用電表的使用方法以及讀數(shù)方法，以及掌握測量電動勢和內(nèi)阻的原理，結(jié)合閉合電路歐姆定律得出表達(dá)式是解題的關(guān)鍵．