Question

20．某同學(xué)在用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，串聯(lián)了一只2.5Ω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)，接觸良好且未發(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．（選填“R短路”，“R斷路”）
（2）按電路原理圖及用多用電表的電壓檔檢查電路且把兩表筆分別接c、d時(shí)的實(shí)物電路圖如圖2以畫(huà)線代導(dǎo)線連接起來(lái)．

（3）排除故障后，該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測(cè)定下列數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)在如圖3坐標(biāo)圖中畫(huà)出U-I圖，由圖知：電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5，內(nèi)阻為0.5．（保留2位有效數(shù)字）

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

Answer 1

分析 （1）用電壓表測(cè)電路時(shí)，若示數(shù)為零，則說(shuō)明所接部分沒(méi)有斷路；若有示數(shù)則說(shuō)明所接部分內(nèi)出現(xiàn)了斷路；
（2）由原理圖可畫(huà)出實(shí)物圖，注意在連線時(shí)不要交叉，同時(shí)要注意電表的正負(fù)接線柱；
（3）由描點(diǎn)法得出U-I圖象，而圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電動(dòng)勢(shì)；圖象的斜率表示電源的內(nèi)電阻．

解答 解：（1）接c、d電壓表示數(shù)為電源的電動(dòng)勢(shì)，說(shuō)明此時(shí)電壓表與電源相連，故其他部位是完好的，只能是R發(fā)生斷路；
（2）先連接串聯(lián)部分，依次將電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、電流表連接，再將電壓表并聯(lián)在電源及定值電阻兩端即可； 如圖所示；
（3）由表中數(shù)據(jù)，描點(diǎn)連線，可得U-I圖如下圖所示；
圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，故電源的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V；
圖象的斜率表示內(nèi)阻，則內(nèi)電阻r=$\frac{1.5-0.60}{0.30}$-2.5Ω=0.5Ω；

故答案為：（1）R斷路；（2）如上圖；（3）1.5V　　0.5Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題中要注意電壓表的接法，此種接法測(cè)出的是不是路端電壓，而是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；此時(shí)可將保護(hù)電阻等效為電源的內(nèi)阻進(jìn)行分析．