Question

某同学想测量多用电表内电源的电动势和欧姆档×1k挡的中值电阻，该同学设计了如图甲所示的实验电路图，V₁、V₂是完全相同的两块电压表。请你与他按以下步骤共同完成实验：

(1)断开开关k₁、k₂，将多用电表挡位调到欧姆挡档×10k档，将电压表V₁的正接线柱与多用电表的______（选填“红”或“黑”）表笔相连；

(2)闭合开关k₁、k₂，发现多用电表的示数如图乙所示，为了提高测量的精确度，我们应断开开关k₁、k₂，换______（选填“较大”或“较小”）倍率的档位，然后______（具体操作）；

(3)再闭合开关k₁和k₂，记录此时电压表示数U₁，多用电表示数R₁；保持开关k₁闭合，断开开关k₂，记录此时电压表示数U₂；测得多用电表内电源的电动势可表达为______，此时多用电表相应的欧姆档×1k挡的中值电阻可表达为______；（用上述已测量的物理量表示）

(4)该实验测量的结果______（选填“有”或“无”）系统误差。

Answer

黑 较小 将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使多用电表的指针恰好停到欧姆刻度线的0刻度处 无

【解析】

(1)[1]测量电阻时，多用表的电流从黑表笔流出，红表笔进入，使用将电压表V1的正接线柱与多用电表的黑表笔相连；

(2)[2][3]图乙所示，指针偏转过大，说明被测量电阻偏小，应该换成较小倍率的档位。换挡之后需要重新进行欧姆调零，正确的操作为：将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使多用电表的指针恰好停到欧姆刻度线的0刻度处；

(3)[4][5]多用电表相应的欧姆档×1k挡的中值电阻等于多用表的内阻r，闭合开关k1和k2时，电压表示数为U1，多用电表示数为R1，根据欧姆定律，回路中的电流为

再根据闭合电路欧姆定律

保持开关k1闭合，断开开关k2，记录此时电压表示数U2，根据欧姆定律，回路中的电流为，再根据闭合电路欧姆定律

联立解得

，

(4)[6]根据实验原理可知，该实验测量的结果无系统误差。