Question

15．某同學(xué)在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，為了便于測量，給電源串聯(lián)了一個2Ω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，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，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時，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)在坐標(biāo)圖3中描出對應(yīng)的點(diǎn)，請畫出U-I圖；

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

由圖3求出：電池的電動勢為1.50V，內(nèi)阻為0.25Ω．

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)電路圖連接實(shí)物圖．
（3）由描點(diǎn)法得出對應(yīng)的U-I圖象；U-I圖線的縱軸截距表示電源的電動勢，圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻．

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，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，知R斷路．
（2）實(shí)物連線圖如圖．
（3）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，所以電動勢E=1.50V．圖線的斜率k=$\frac{1.5-0.4}{0.4}$=2.75，則內(nèi)阻r=2.75-2.5Ω=0.25Ω．
故答案為：（1）R斷路 （2）實(shí)物圖連接如圖 （3）伏安特性曲線如圖；1.50，0.25

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵會從U-I圖線獲取電源的電動勢和內(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值減去保護(hù)電阻的阻值．以及會分析誤差的來源，通過圖象分析測量值和真實(shí)值的關(guān)系．