Question

3．某同學(xué)在做“用電流表和電壓表測電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，串聯(lián)了一只R₀=1.5Ω的保護電阻，實驗電路如圖1所示．則

（1）用完好的導(dǎo)線連好電路后，該同學(xué)閉合電鍵S，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)不為零，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)均為零，把兩表筆接c、d時，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可以推斷故障原因是R斷路．
（2）排除障后，該同學(xué)順利完成實驗，測得下列數(shù)據(jù)，請在坐標系（圖2）中畫出U-I圖象；

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

（3）由U-I圖象求出實驗中電池的電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=1.3Ω．

Answer 1

分析 （1）通過排除法，從斷路和短路的角度推斷故障．
（2）運用描點法畫出U-I圖象．
（3）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）由描點法得出U-I圖象如圖所示．
（3）U-I圖線是一條傾斜的直線，描點作圖如下圖．縱軸截距為1.5
所以電動勢E=1.50V．圖線的斜率k=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-0.2}{0.45}$=2.8Ω，
則內(nèi)阻r=2.8-1.5Ω=1.3Ω．
故答案為：（1）R斷路
（2）如圖
（3）1.5，1.3

點評 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電阻的阻值．以及會分析誤差的來源．