Question

7．某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，串联了一只2Ω的保护电阻R₀，实验电路如图甲所示，请回答下列问题：
（1）按电路原理图甲连接实物电路图乙
（2）连好电路后，该同学开始实验，闭合电键S后，他发现电流表的示数不为零，电压表的示数不为零，他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b和b、c及d、e时，示数均为零，把两表笔接c、d时，其示数与电压表示数相同，检查各接线柱均未接错，且接触良好，各接线之间也未发生短路，由此可推断故障原因应是滑动变阻器断路．
（3）排除故障后，该同学顺利完成实验，测得下列五组数据：

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

根据数据在图丙坐标图上画出U-I图，并回答：该电池电动势E=1.50V．
（4）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验系统误差的原因：伏特表内阻的分流作用造成系统误差．．
（5）实验所得的电池电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较E_测＜E_真，r_测＜r_真（填＜、=或＞）．

Answer 1

分析 （1）由电路图可知电路结构，根据电路图连接实物图，注意电压表正负接线柱不要接反；
（2）开关闭合时，电流表无示数，说明电路开路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱到电源正负极的电路是连通的，则可得出发生故障的位置；
（3）由表格中数据采用描点法，得出各点的坐标，由直线将各点连接，由图象的纵坐标的截距可求得电源的电动势；由图象的横坐标的交点可求得路端电压为0.9V时的电流，由闭合电路欧姆定律可求得电源的内阻．
（4）根据电路结构即可明确实验误差来源；
（5）作出U-I图线的测量图线和真实图线，比较电动势和内阻的测量值和真实值的大小．

解答 解：（1）根据原理图可得出对应的实物图，电路连接如图所示，电键必须控制伏特表，否则不得分．

（2）发现电流表示数为0，电压表示数不为0，电流表或R处断路，用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，知R断路．
（3）根据描点法可得出图线如图所示，根据U=E-Ir可知，电源的电动势E=1.50V；
（4）根据电路结构可知，伏特表内阻的分流作用造成系统误差．
（5）作出U-I图线的测量图线和实际图线，虚线表示实际图，从图线可以看出，电动势和内阻的测量值均小于真实值．

故答案为：（1）如图所示；（2）R断路；（3）如图所示，1.50；（4）伏特表的分流；（5）＜＜．

点评 本实验符合新高考大纲精神与要求，源于教材，比较常规，仍以电学实验为考查重点，误差分析在考纲中为新增内容，在第5问中体现，同时对作图能力、连接实物图能力都能很好的考查．