Question

某同學(xué)在用電流表和電壓表測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的實(shí)驗(yàn)中，串聯(lián)了一只1.0Ω的保護(hù)電阻R，實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器材如圖1所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）所用電流表有0.6A、3A兩上量程，電壓表有3V、15V兩個(gè)量程，按電路原理圖選取適當(dāng)?shù)牧砍蹋�用筆（最好的鉛筆）畫(huà)線將圖中的實(shí)物連成所需電路；
（2）連好電路后，該同學(xué)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)S后，他發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)不為零．他用多用電表的電壓擋正確操作、檢查電路，把兩表筆分別接a、b和b、c及d、e時(shí)，示數(shù)均為零，把兩表筆接 c、d時(shí)，其示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，檢查各接線柱均未接錯(cuò)且接觸良好，各接線之間也未發(fā)生短路，由此可推斷故障原因應(yīng)是______．
（3）排隊(duì)故障后，該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測(cè)得下列六組數(shù)據(jù)，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2中描點(diǎn)作出U-I圖線；

組別	1	2	3	4	5	6
電流I/A	0.12	0.20	0.31	0.32	0.50	0.57
電壓U/V	1.37	1.32	1.24	1.18	1.10	1.05

（4）根據(jù)圖線求出電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，電池的內(nèi)電阻r=______Ω．
（5）若不作出圖線，只選用其中兩組U和I的數(shù)據(jù)，用數(shù)據(jù)公式E=U+Ir列方程求E和r，這樣做得出的結(jié)果誤差或能很大，其中選用第______組和第______組的數(shù)據(jù)，求得的E和r誤差最大．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)原理圖，將實(shí)物圖中各元件依次連接即可，注意正負(fù)接線柱的接法；
（2）根據(jù)題目中給出的現(xiàn)象，利用電壓表及電流表的使用方法可以得出故障原因；
（3）由表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法作出U-I圖象；
（4）圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)；圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻；
（5）根據(jù)圖象可以看出，若測(cè)量點(diǎn)離圖象越遠(yuǎn)，則誤差較大．
解答：解：（1）由原理圖可知，電路為簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路，將各元件依次連接，將電壓表并聯(lián)在電源及開(kāi)關(guān)兩端，答案如圖所示；

（2）電流表示數(shù)為零，說(shuō)明電路中有斷路現(xiàn)象；用電壓表進(jìn)行斷路故障檢測(cè)時(shí)，若所接部分有示數(shù)且與電源電壓相等，則說(shuō)明該部分發(fā)生斷路；則由題意可判斷時(shí)滑動(dòng)變阻器（或R）斷路
（3）采用描點(diǎn)法作出圖線如圖所示，注意描點(diǎn)，且應(yīng)將線與兩軸相交；
（4）圖象與縱軸的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)；故電動(dòng)勢(shì)約為：E=1.45V；
而圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻，則r=≈0.72Ω；
（5）若點(diǎn)偏離圖象太多，說(shuō)明數(shù)據(jù)出現(xiàn)了誤差，由圖可知，出現(xiàn)誤差的應(yīng)為3，4兩組；
故答案為：（1）如上圖；（2）R斷路；（3）如上圖；（4）1.45，0.72；（5）3，4．
點(diǎn)評(píng)：在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，要注意實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理應(yīng)正確應(yīng)用圖象法．