Question

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)電阻的實(shí)驗(yàn)中，串聯(lián)了一只2Ω的保持電阻R₀，實(shí)驗(yàn)電路如圖（甲）所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）按電路原理圖（甲）連接實(shí)物電路圖（乙）．
（2）連好的電路后，該同學(xué)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，閉合電鍵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）排除故障后，該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測(cè)得下列五組數(shù)據(jù)：

U（V）	1.60	1.40	1.20	1.00	0.80
I（A）	0.13	0.20	0.27	0.33	0.40

根據(jù)數(shù)據(jù)在下面坐標(biāo)圖上畫出U-I圖，并求出該電池電動(dòng)勢(shì)E=

 

 V，r=

 

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

Answer 1

分析：根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖．通過(guò)各段的電壓情況判斷故障的原因．作出U-I圖線，根據(jù)圖線的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，圖線的斜率表示內(nèi)阻求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的大小，注意求出的內(nèi)阻需減去保護(hù)電阻．

解答：解：（1）根據(jù)實(shí)物圖連接電路圖，如圖所示．
（2）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，知滑動(dòng)變阻器斷路．
（3）作出U-I圖線，電池的電動(dòng)勢(shì)E=2.04V，內(nèi)阻r=

2.04-0.80

0.4

-2=1.10Ω
（4）由于伏特表內(nèi)阻起分流作用造成測(cè)量通過(guò)電源的電流偏大．
故答案為：（1）電路連接如圖所示，電鍵須控制伏特表．
（2）滑動(dòng)變阻器斷路．
（3）如圖所示．
E=2.04V，r=1.10Ω
（4）伏特表內(nèi)阻的分流作用造成系統(tǒng)誤差．

點(diǎn)評(píng)：本題要注意電壓表的接入位置不是直接并聯(lián)在電源兩端，而是把定值電阻也包括在其中，故由閉合電路歐姆定律求出的內(nèi)阻值包括了R₀．在實(shí)驗(yàn)可以將R₀等效為內(nèi)電阻的一部分．