Question

某同學在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻的實驗中，串聯了一只2Ω的保護電阻R₀，實驗電路如圖（甲）所示，請回答下列問題：

（1）按電路原理圖（甲）連接實物電路圖（乙）．
（2）接好電路后，該同學開始實驗，閉合電鍵S后，他發現電流表的示數為零，電壓表的示數不為零，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，示數均為零，把兩表筆接c、d時，其示數與電壓表示數相同，檢查各接線柱均未接錯，且接觸良好，各接線之間也未發生短路，由此可推斷故障原因應是

cd間滑動變阻器斷路

．
（3）排除故障后，該同學順利完成實驗，測得下列五組數據：

U（V）	1.40	1.30	1.20	1.10	1.00
I（A）	0.04	0.07	0.12	0.17	0.20

根據數據在坐標圖上畫出U-I圖，并求出該電池電動勢E=

1.50

V，r=

0.5

Ω．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知電路結構，根據電路圖連接實物圖，注意電壓表正負接線柱不要接反；
（2）開關閉合時，電流表無示數，說明電路開路；電壓表有示數，說明電壓表的正負接線柱到電源正負極的電路是連通的，則可得出發生故障的位置；
（3）由表格中數據采用描點法，得出各點的坐標，由直線將各點連接，由圖象的縱坐標的截距可求得電源的電動勢；由圖象的橫坐標的交點可求得路端電壓為0.9V時的電流，由閉合電路歐姆定律可求得電源的內阻．

解答：解；（1）由電路圖，按順序先將串聯部分連在電源兩端，再把電壓表并聯在滑動變阻器及電流表兩端，如圖
（2）電流表沒有示數，說明電路中一定存在開路；而兩表筆分別接a、b和b、c及d、e時，示數均為零，說明電路仍沒有連通；
而把兩表筆接c、d時，其示數與電壓表示數相同，說明c、d間應出現了斷路；
故答案為：c、d之間滑動變阻器斷路
（3）通過描點連線可得圖象如上圖；
由圖可知，電動勢E=1.50V，
電壓為0.9V時，電流為0.24；
由閉合電路歐姆定律可知：E=U+I（r+R₀）
r=

1.5-0.9

0.24

-2=0.5Ω
故答案為：（1）如圖；（2）c、d間應出現了斷路；（3）如圖；1.50；0.5．

點評：本題要注意電壓表的接入位置不是直接并聯在電源兩端，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阻值包括了R₀．在實驗可以將R₀等效為內電阻的一部分．