Question

（2011?撫州模擬）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

．
（2）按電路原理圖1及用多用電表的電壓檔檢查電路，把兩表筆分別接c、d時(shí)的實(shí)物電路圖2以畫線代導(dǎo)線連接起來．（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)在下面坐標(biāo)圖3中畫出U-I圖，由圖知：電池的電動(dòng)勢(shì)為

1.6V

，內(nèi)阻為

1.0Ω

．
（4）考慮電表本身電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，造成本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差的原因是：

電壓表內(nèi)阻分流

（5）實(shí)驗(yàn)所得的電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值比較，E_測(cè)

＜

E_真，r_測(cè)

＜

r_真（填“＜”、“=”或“＞”）．

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）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）U-I圖線的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻．
（4）將保護(hù)電阻等效到電源的內(nèi)部，電壓表測(cè)的是外電壓，電流表的讀數(shù)小于通過電源的電流，是因?yàn)殡妷罕砥鸱至髯饔茫?BR>（5）作出U-I圖線的測(cè)量圖線和真實(shí)圖線，比較電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值和真實(shí)值的大�。�

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(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，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1.6，所以電動(dòng)勢(shì)E=1.60V．圖線的斜率k=

1.60-0.20

0.40

Ω=3.5Ω，則內(nèi)阻r=3.5-2.5Ω=1.0Ω．
（4）電流表所測(cè)的電流小于通過電源的電流，因?yàn)殡妷罕韮?nèi)阻有分流作用．
（5）將保護(hù)電阻等效到電源的內(nèi)部，電壓表測(cè)的電壓為外電壓，電流表所測(cè)的電流偏小，作出U-I圖線的測(cè)量圖線和實(shí)際圖線，虛線表示實(shí)際圖，從圖線可以看出，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值均小于真實(shí)值．
故答案為：（1）R斷路  （2）實(shí)物圖連接如圖  （3）1.6V，1.0Ω  （4）電壓表內(nèi)阻分流  （5）＜，＜．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵會(huì)從U-I圖線獲取電源的電動(dòng)勢(shì)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(duì)值減去保護(hù)電阻的阻值．以及會(huì)分析誤差的來源，通過圖象分析測(cè)量值和真實(shí)值的關(guān)系．