Question

1．利用所學物理知識解答問題：
（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甲中a、b所示．若選擇開關處在“×10Ω”的歐姆擋時指針位于a，則被測電阻的阻值是500Ω．若選擇開關處在“直流電壓2.5V”擋時指針位于b，則被測電壓是2.00V
 
（2）如圖乙所示為一黑箱裝置，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．用多用電表的歐姆擋測量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：AC（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，該同學設計了如圖丙所示的電路，調節(jié)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在方格紙上建立了U-I坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了坐標點，如圖丁所示．請你做進一步處理，并由圖求出等效電源的電動勢
E=1.45V，內阻r=0.73Ω．
③由于電壓表和電流表的內阻會產生系統(tǒng)誤差，則采用此測量電路所測得的電動勢與實際值相比偏小，測得的內阻與實際值相比偏�。ㄟx填“偏大”“偏小”或“相同”）．

Answer 1

分析 （1）歐姆表指針示數(shù)與擋位的乘積是歐姆表示數(shù)；根據(jù)電壓表量程，由圖示表盤確定其分度值，讀出其示數(shù)．
（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(shù)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）擇開關處在“×10Ω”的電阻檔時指針位于a，由圖示表盤讀數(shù)是50Ω，被測電阻的阻值是50×10Ω=500Ω．
選擇開關處在“直流電壓2.5V”檔時指針位于b，由圖示表盤可知，其分度值為0.05V，被測電壓是2.00V；
（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=$\frac{1.45-1.00}{0.60}$=0.73Ω．
③該實驗的系統(tǒng)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(lián)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）500；2.00；（2）①AC；②1.45（±0.02）；0.73（±0.02）；③偏��；偏�。�

點評 （1）本題考查了多用電表讀數(shù)，對多用電表讀數(shù)時，要先根據(jù)選擇開關的位置確定其所測量的量與量程，然后根據(jù)表盤進行讀數(shù)，對多用電表讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．
（2）本題考查測量電動勢和內電阻實驗的數(shù)據(jù)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．