Question

12．某同學制作了一個簡單的多用電表，圖甲為電表的電路圖．已知選用的電流表內阻R_g=5Ω、滿偏電流I_g=25mA，當選擇開關接3時為量程100V的電壓表．該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，C為上排刻度線的中間刻度，由于粗心上排刻度線對應數據沒有標出．

（1）若指針指在圖乙所示位置，選擇開關接1時其讀數為17.3mA；選擇開關接3時其讀數為69.0V
（2）為了測該多用電表電阻檔的電阻和表內電源的電動勢，這位同學在實驗室找到了一個電阻箱，設計了如下實驗：
①將選擇開關接2，紅黑表筆短接，調節(jié)R₁的阻值使電表指針滿偏；
②將電表紅黑表筆與電阻箱相連，調節(jié)電阻箱使電表指針指C處，此時電阻箱的示數如圖丙，則C處刻度應為150Ω．
③計算得到多用電表內電池的電動勢為3.8V．（保留2位有效數字）
（3）調零后將電表紅黑表筆與某一待測電阻相連，若指針在圖乙所示位置，則待測電阻的阻值為69Ω．（保留2位有效數字）

Answer 1

分析 （1）根據電表量程由圖示電表確定其分度值，根據指針位置讀出其示數．
（2）②電阻箱各指針示數與所對應倍率的乘積之和是電阻箱示數；③由閉合電路歐姆定律可以求出電源電動勢； ④根據閉合電路歐姆定律進行分析，從而求出電阻的阻值．

解答 解：（1）選擇開關接1時測電流，其分度值為0.5mA，示數為17.30mA；
選擇開關接3時測電壓，其分度值為2V，其示數為69.0V；
（2）②由圖2所示電阻箱可知，電阻箱示數為×1000Ω+1×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=150Ω；
③由圖1乙所示可知，指針指在C處時，電流表示數為125mA=0.125A，C處電阻為中值電阻，則電表內阻為150Ω，
電源電動勢E=IR=2×0.125×150=37.5V；
（3）根據第（1）問可知，表頭所示電流為17.30mA；調零后將電表紅黑表筆與某一待測電阻相連，此時電路中的電流值也為17.30mA，而表內電池的電動勢為E=3.8V，表內總電阻為150Ω，由歐姆定律可知：R=$\frac{3.8}{0.0173}$-150=69Ω；所以待測電阻的阻值為69Ω
故答案為：（1）17.30mA，69.0V （2）②150   ③3.8 （3）69．

點評 本題考查了電表讀數、求電表內阻、電源電動勢等問題，知道多用電表的原理是正確解題的前提與關鍵；注意掌握電阻箱的讀數方法．