Question

18．某同學(xué)在用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，串聯(lián)了一只2.8Ω的保護(hù)電阻R₀，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示．

（1）連好電路后，當(dāng)該同學(xué)閉合電鍵，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0．檢查各接線柱均未接錯(cuò)，且接觸良好；他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接a、b；b、c；d、e時(shí)，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時(shí)，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是R斷路．
（2）按電路原理圖1及用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接c、d時(shí)的實(shí)物電路圖2以畫線代導(dǎo)線將沒連接的線連接起來．
（3）排除故障后，該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測得下列數(shù)據(jù)且根據(jù)數(shù)據(jù)在下面坐標(biāo)圖中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，請(qǐng)畫出U-I圖，并由圖求出：電池的電動(dòng)勢為1.48，內(nèi)阻為0.09．

I/A	0.10	0.17	0.23	0.30	0.40
U/V	1.20	1.00	0.80	0.60	0.55

（4）考慮電表本身電阻對(duì)測量結(jié)果的影響，造成本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差的原因是：電壓表內(nèi)阻分流．．

Answer 1

分析 （1）通過排除法，從斷路和短路的角度推斷故障．
（2）根據(jù)給出的原理圖得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖；
（3）運(yùn)用描點(diǎn)法畫出U-I圖象．U-I圖線的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢，圖線斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻．
（4）將保護(hù)電阻等效到電源的內(nèi)部，電壓表測的是外電壓，電流表的讀數(shù)小于通過電源的電流，是因?yàn)殡妷罕砥鸱至髯饔茫?/p>

解答 解：（1）發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0，電流表或R處斷路，用多用電表的電壓檔檢查電路，把兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時(shí)，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時(shí)，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，知R斷路．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可確定對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖，如圖所示；
（3）由描出的點(diǎn)得出對(duì)應(yīng)的U-I圖象如圖所示；
U-I圖線是一條傾斜的直線，描點(diǎn)作圖如下圖．縱軸截距為1.5
所以電動(dòng)勢E=1.50V．圖線的斜率k=$\frac{1.48-0.20}{0.45}$=2.89Ω，
則內(nèi)阻r=2.89-2.8Ω=0.09Ω．
（4）電流表所測的電流小于通過電源的電流，因?yàn)殡妷罕韮?nèi)阻有分流作用．
故答案為：（1）R斷路
（2）如圖
（3）如圖；1.48V，0.09Ω
（4）電壓表內(nèi)阻分流；

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵會(huì)從U-I圖線獲取電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，注意將保護(hù)電阻等效到電源的內(nèi)部，最終電源的內(nèi)阻等于圖線的斜率絕對(duì)值減去保護(hù)電阻的阻值．以及會(huì)分析誤差的來源，