Question

（2011?撫州模擬）某同學在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內阻的實驗中，串聯(lián)了一只2.5Ω的保護電阻R₀，實驗電路如圖1所示，

（1）連好電路后，當該同學閉合電鍵，發(fā)現電流表示數為0，電壓表示數不為0．檢查各接線柱均未接錯，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，示數均為0，把兩表筆接c、d時，示數與電壓表示數相同，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時的實物電路圖2以畫線代導線連接起來．（3）排除故障后，該同學順利完成實驗，測定下列數據根據數據在下面坐標圖3中畫出U-I圖，由圖知：電池的電動勢為

1.6V

，內阻為

1.0Ω

．
（4）考慮電表本身電阻對測量結果的影響，造成本實驗的系統(tǒng)誤差的原因是：

電壓表內阻分流

（5）實驗所得的電池的電動勢和內阻的測量值與真實值比較，E_測

＜

E_真，r_測

＜

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）根據電路圖連接實物圖．
（3）U-I圖線的縱軸截距表示電源的電動勢，圖線斜率的絕對值表示內阻．
（4）將保護電阻等效到電源的內部，電壓表測的是外電壓，電流表的讀數小于通過電源的電流，是因為電壓表起分流作用．
（5）作出U-I圖線的測量圖線和真實圖線，比較電動勢和內阻的測量值和真實值的大�。�

解答：解：（1）發(fā)現電流表示數為0，電壓表示數不為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，示數均為0，把兩表筆接c、d時，示數與電壓表示數相同，知R斷路．
（2）實物連線圖如圖．
（3）U-I圖線是一條傾斜的直線，描點作圖如下圖．縱軸截距為1.6，所以電動勢E=1.60V．圖線的斜率k=

1.60-0.20

0.40

Ω=3.5Ω，則內阻r=3.5-2.5Ω=1.0Ω．
（4）電流表所測的電流小于通過電源的電流，因為電壓表內阻有分流作用．
（5）將保護電阻等效到電源的內部，電壓表測的電壓為外電壓，電流表所測的電流偏小，作出U-I圖線的測量圖線和實際圖線，虛線表示實際圖，從圖線可以看出，電動勢和內阻的測量值均小于真實值．
故答案為：（1）R斷路  （2）實物圖連接如圖  （3）1.6V，1.0Ω  （4）電壓表內阻分流  （5）＜，＜．

點評：解決本題的關鍵會從U-I圖線獲取電源的電動勢和內阻，注意將保護電阻等效到電源的內部，最終電源的內阻等于圖線的斜率絕對值減去保護電阻的阻值．以及會分析誤差的來源，通過圖象分析測量值和真實值的關系．