Question

18．甲同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻．提供的器材：电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）及滑动变阻器R、电键S、导线．实验电路如图甲所示．

（1）连好电路后，当该同学闭合电键S，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，接触良好，且电路未发生短路；他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接bc和、de时，示数均为0，把两表笔接cd时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是：滑动变阻器断路．
（2）排除故障后，该同学顺利完成实验数据的测量，如表所示．并根据数据在空白的坐标纸上，作出图所示的U-I图线，该图存在多处不妥之处，请指出．（指出两处不妥之处）．U的坐标选择不当，U、I的坐标上没有标明单位．

I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
U/V	2.93	2.87	2.85	2.77	2.75	2.70

（3）为了在实验中保护电流表和调节电阻时电压表、电流表的示数变化均明显，乙同学对甲同学的实验进行改进，设计了如图丙所示的电路，丙电路中电阻R₀应该选取下列备选电阻的哪一个？B．
A．1Ω     B．5Ω    C．10Ω    D．20Ω

Answer 1

分析 1、用电压表测电路时，若示数为零，则说明所接部分没有断路；若有示数则说明所接部分内出现了断路；
2、U轴坐标起点的选取从0开始使得图象分布在一个很小的区域内，该同学建立坐标时没有标明所用单位也是不妥．
3、根据闭合电路欧姆定律列出等式求解，明确保护电阻的作用即可分析．

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，则可知，此时直接与电源相连，故障为滑动变阻器R断路．
（2）由乙图可知，图线几乎分布在一个很小的区域内，原因是电压U的取值范围在2.70～3.00V之间，而U轴坐标起点的选取从0开始显然不妥；此外该同学建立坐标时没有标明所用单位也是不妥；还有画图线时应尽量使更多的点落在直线上，不在直线的点应尽量对称分布在直线的两侧，偏离直线太远的点应去掉，该同学作图时没有将不在直线上的点均匀分布在直线两侧也是不妥之处．
（3）电路中电流最大不能超过0.6A；故保护电阻R₀应大约为R=$\frac{3}{0.6}$=5Ω，所以B选项正确；
故选：B．
故答案为：（1）滑动变阻器R断路；（2）①U轴坐标选择不当；②U、I的坐标上没有标明单位；（3）B

点评 本题考查测定电动势和内电阻的图象和数据处理，要明确该实验的原理和步骤；掌握用电压表分析实验故障的方法，同时明确保护电阻在电路中的作用．