Question

18．甲同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)電阻．提供的器材：電壓表（0～3V）、電流表（0～0.6A）及滑動變阻器R、電鍵S、導(dǎo)線．實驗電路如圖甲所示．

（1）連好電路后，當(dāng)該同學(xué)閉合電鍵S，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，接觸良好，且電路未發(fā)生短路；他用多用電表的電壓檔檢查電路，把兩表筆分別接bc和、de時，示數(shù)均為0，把兩表筆接cd時，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是：滑動變阻器斷路．
（2）排除故障后，該同學(xué)順利完成實驗數(shù)據(jù)的測量，如表所示．并根據(jù)數(shù)據(jù)在空白的坐標紙上，作出圖所示的U-I圖線，該圖存在多處不妥之處，請指出．（指出兩處不妥之處）．U的坐標選擇不當(dāng)，U、I的坐標上沒有標明單位．

I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
U/V	2.93	2.87	2.85	2.77	2.75	2.70

（3）為了在實驗中保護電流表和調(diào)節(jié)電阻時電壓表、電流表的示數(shù)變化均明顯，乙同學(xué)對甲同學(xué)的實驗進行改進，設(shè)計了如圖丙所示的電路，丙電路中電阻R₀應(yīng)該選取下列備選電阻的哪一個？B．
A．1Ω     B．5Ω    C．10Ω    D．20Ω

Answer 1

分析 1、用電壓表測電路時，若示數(shù)為零，則說明所接部分沒有斷路；若有示數(shù)則說明所接部分內(nèi)出現(xiàn)了斷路；
2、U軸坐標起點的選取從0開始使得圖象分布在一個很小的區(qū)域內(nèi)，該同學(xué)建立坐標時沒有標明所用單位也是不妥．
3、根據(jù)閉合電路歐姆定律列出等式求解，明確保護電阻的作用即可分析．

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，則可知，此時直接與電源相連，故障為滑動變阻器R斷路．
（2）由乙圖可知，圖線幾乎分布在一個很小的區(qū)域內(nèi)，原因是電壓U的取值范圍在2.70～3.00V之間，而U軸坐標起點的選取從0開始顯然不妥；此外該同學(xué)建立坐標時沒有標明所用單位也是不妥；還有畫圖線時應(yīng)盡量使更多的點落在直線上，不在直線的點應(yīng)盡量對稱分布在直線的兩側(cè)，偏離直線太遠的點應(yīng)去掉，該同學(xué)作圖時沒有將不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)也是不妥之處．
（3）電路中電流最大不能超過0.6A；故保護電阻R₀應(yīng)大約為R=$\frac{3}{0.6}$=5Ω，所以B選項正確；
故選：B．
故答案為：（1）滑動變阻器R斷路；（2）①U軸坐標選擇不當(dāng)；②U、I的坐標上沒有標明單位；（3）B

點評 本題考查測定電動勢和內(nèi)電阻的圖象和數(shù)據(jù)處理，要明確該實驗的原理和步驟；掌握用電壓表分析實驗故障的方法，同時明確保護電阻在電路中的作用．