Question

17．在一次實(shí)驗(yàn)技能比賽中，一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路來(lái)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．該同學(xué)選好器材后，用導(dǎo)線將各器材連接成如圖乙所示實(shí)物連線電路（圖甲是其電路原理圖），其中R₀是保護(hù)電阻．

①該同學(xué)在閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，在選用器材時(shí)，除了導(dǎo)線外，其他器材經(jīng)檢測(cè)都是完好的，則出現(xiàn)故障的原因是dj段導(dǎo)線斷路（請(qǐng)用接線柱處的字母去表達(dá)）．
②該同學(xué)測(cè)量時(shí)記錄了6組數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)畫(huà)出了U-I圖線如圖丙所示．
根據(jù)圖線求出電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.48V（保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻r=0.20Ω（保留二位有效數(shù)字）
③若保護(hù)電阻R₀的阻值未知，該電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r已經(jīng)測(cè)出，在圖乙的電路中只需改動(dòng)一條線就可測(cè)量出R₀的阻值．該條線是dj，需改接為jf．改接好后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電壓表的示數(shù)為U、電流表示數(shù)為I，電源的電動(dòng)勢(shì)用E表示，內(nèi)電阻用r表示，則R₀=$\frac{E-U}{I}$-r．

Answer 1

分析 ①常見(jiàn)的電路故障有斷路與短路兩種，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；
②電源的U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻；
③把定值電阻與電源組成等效電源，求出等效電阻，然后求出定值電阻阻值．

解答 解：①閉合電鍵后，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路不存在斷路，電壓表沒(méi)有示數(shù)，是由導(dǎo)線dj斷路造成的；
②由圖丙所示，電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為1.48，則電源電動(dòng)勢(shì)E=1.48V，
電源內(nèi)阻r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.48-1.20}{0.56}$=0.5Ω．
③將導(dǎo)線jd改接為je，此時(shí)電源與定值電阻組成等效電源，在閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)：E=U+I（R₀+r），
解得，定值電阻R₀=$\frac{E-U}{I}$-r．
故答案為：①導(dǎo)線dj斷路；②1.48；0.5；③dj；je；$\frac{E-U}{I}$-r

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，會(huì)根據(jù)圖象求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻；會(huì)分析測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的故障問(wèn)題．