Question

18．某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.8Ω的保护电阻R₀，实验电路如图1所示．

（1）连好电路后，当该同学闭合电键，发现电流表示数为0，电压表示数不为0．检查各接线柱均未接错，且接触良好；他用多用电表的电压挡检查电路，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，由此可推断故障是R断路．
（2）按电路原理图1及用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接c、d时的实物电路图2以画线代导线将没连接的线连接起来．
（3）排除故障后，该同学顺利完成实验，测得下列数据且根据数据在下面坐标图中描出对应的点，请画出U-I图，并由图求出：电池的电动势为1.48，内阻为0.09．

I/A	0.10	0.17	0.23	0.30	0.40
U/V	1.20	1.00	0.80	0.60	0.55

（4）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是：电压表内阻分流．．

Answer 1

分析 （1）通过排除法，从断路和短路的角度推断故障．
（2）根据给出的原理图得出对应的实物图；
（3）运用描点法画出U-I图象．U-I图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示内阻．
（4）将保护电阻等效到电源的内部，电压表测的是外电压，电流表的读数小于通过电源的电流，是因为电压表起分流作用．

解答 解：（1）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．
（2）根据实验原理可确定对应的实物图，如图所示；
（3）由描出的点得出对应的U-I图象如图所示；
U-I图线是一条倾斜的直线，描点作图如下图．纵轴截距为1.5
所以电动势E=1.50V．图线的斜率k=$\frac{1.48-0.20}{0.45}$=2.89Ω，
则内阻r=2.89-2.8Ω=0.09Ω．
（4）电流表所测的电流小于通过电源的电流，因为电压表内阻有分流作用．
故答案为：（1）R断路
（2）如图
（3）如图；1.48V，0.09Ω
（4）电压表内阻分流；

点评 解决本题的关键会从U-I图线获取电源的电动势和内阻，注意将保护电阻等效到电源的内部，最终电源的内阻等于图线的斜率绝对值减去保护电阻的阻值．以及会分析误差的来源，