Question

5．在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图．已知选用的电流表内阻R_g=10Ω、满偏电流I_g=10mA，当选择开关接3时是量程为250V的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数值没有标出．

（1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为6.70mA；选择开关接3时其读数为173V．
（2）为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：
①将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节R₁的阻值使电表指针满偏．
②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度应为150Ω．
③计算得到多用电表内电池的电动势为1.5V（保留2位有效数字）．
（3）调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为67Ω（保留2位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）根据电表量程由图示电表确定其分度值，根据指针位置读出其示数．
（2）电阻箱各指针示数与所对应倍率的乘积之和是电阻箱示数；由闭合电路欧姆定律可以求出电源电动势．
（3）欧姆表读数等于表盘示数乘以倍率．

解答 解：（1）选择开关接1时测电流，多用电表为量程是10mA的电流表，其分度值为0.2mA，示数为6.90mA；选择开关接3时测电压，多用电表为量程250V的电压表，其分度值为5V，其示数为173V；
（2）②由图2所示电阻箱可知，电阻箱示数为0×1000Ω+1×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=150Ω；
③指针指在C处时，电流表示数为5mA=0.005A，C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150Ω，电源电动势E=I•2R=0.005×150×2=1.5V；
（3）根据第（1）问可知，调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值为6.90mA，而表内电池的电动势为E=1.5V，表内总电阻为150Ω，所以待测电阻的阻值为67Ω．
故答案为：（1）6.9mA　173 V（172～174 V间均可）  （2）②150　③1.5　（3）67

点评 本题考查了电表读数、求电表内阻、电源电动势等问题，知道多用电表的原理是正确解题的前提与关键；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数．