Question

（1）利用多用電表測電壓、電阻，若選擇開關處在“直流電壓2.5V”擋時指針位于圖1示位置，則被測電壓是

 

V；若選擇開關處在“×10”歐姆擋時指針位于圖示位置，則被測電阻是

 

Ω．
（2）如圖2甲所示為一黑箱裝置，內有電源（一節干電池）、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端．某同學設計了如圖乙所示的電路探測黑箱，調節變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數，并根據實驗數據在方格紙上畫出了U-I圖線，如圖丙所示．當變阻器阻值調到6.5Ω時，該黑箱a、b兩端的輸出功率為

 

W；該黑箱a、b兩端的最大輸出功率為

 

W．（結果均保留到小數點后兩位）

Answer 1

分析：（1）選擇開關處在“直流電壓2.5V”，根據圖1所示確定其分度值，讀出其示數；歐姆表指針示數與擋位的乘積是歐姆表示數．
（2）黑箱內部分可以看做電源，由電源的U-I圖象求出電源的電動勢與內阻，由閉合電路歐姆定律求出電路電流，然后求出a、b兩端的輸出功率，求出電源輸出功率的表達式，然后求出其最大值．

解答：解：（1）選擇開關處在“直流電壓2.5V”，由圖1所示可知，其分度值為0.05，所示為1.35V；
選擇開關處在“×10”歐姆擋，由圖1所示可知，歐姆表示數為20×10=200Ω．
（2）由圖丙所示可知，U-I圖象與縱軸交點坐標值為1.45，
電源電動勢E=1.45V，電源內阻r=

△U

△I

=

1.45-1.0

0.6

=0.75Ω，
當變阻器阻值調到6.5Ω時，電路電流：I=

E

R+r

=

1.45

6.5+0.75

=0.2A，
此時該黑箱a、b兩端的輸出功率：P=I²R=0.2²×6.5=0.26W，
黑箱a、b兩端的輸出功率P=I²R=(

E

R+r

)2R=

E2

( R + r R )2

，
當

R

=

r

R

，即R=r=0.75Ω時，a、b兩端輸出功率最大，
Pmax=

E2

( R + r R )2

=

1.452

(0.75+ 0.75 0.75 )2

≈0.69W．
故答案為：（1）1.35；200；（2）0.26；0.69．

點評：對多用電表讀數時，要根據選擇開關位置確定多用電表所測量的量與量程或倍率，然后根據表盤確定其分度值，然后讀出其示數，讀數時視線要與刻度線垂直．