Question

(10分) 如图甲为欧姆表电路的原理图，某兴趣小组认为欧姆表内部（图中虚线框内）可等效为一电源，设计如图乙的电路来测量欧姆表某挡位的电动势与内阻。具体操作如下：

R/kΩ	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/mA	1.48	1.20	1.03	0.86	0.74	0.67
	0.68	0.83	0.97	1.16	1.35	1.49

 

（1）将欧姆表的选择开关旋至某挡位，A、B 两表笔短接，调节调零旋钮使指针指在电阻零刻度；
（2）将毫安表与滑动变阻器R 按图乙连接好；
（3）调节滑动变阻器R 滑片的位置，读出毫安表和对应的欧姆表读数，把测量的多组数据填人下表。
试完成下列内容：
①图甲中A是    （选填“红”、“黑” ）表笔；
②根据表中的数据，画出1/I--R关系图像；

③由所绘图像得出该挡位的电动势为    V，内阻为    Ω；
④本实验所测电动势的值   （选填“> ”、“=" ”" 、或“< " ）理论值。

Answer 1

①红（2分）；②见下图（2分）；

③2.90～3.10都算对（2分），1450～1550都算对（2分）；④＝（2分）。

试题分析：①对于欧姆表内部的电流表G来说，其左端接电源的正极，故电流表G的左端应该是正接线柱，而A端对应的正是其左端，故它应该是红表笔，代表正接线柱；
②根据图表中的数据，画点、连线即可；
③设该挡位的电动势为E，内阻为r，则根据欧姆定律得：E=I(R+r)，故，故1/I--R关系图像的斜率就是电动势的倒数，所以，解之得E=3.08V，注意在计算斜率时，由于所选的点不同，斜率的大小可能有所差，其值在2.90～3.10都算对；再将E代入任意一组数据中，可得其内阻的大小为1450Ω～1550Ω；
测量时的等效电路图如下图所示，由于实验中的电流测量是准确的，外电路的电阻值也能够读出来，故所测电动势的值等于理论值。