Question

在做“用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢E(約3 V)和內(nèi)電阻r”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，部分器材參數(shù)如下：電壓表(量程3 V)，電流表(量程0.6 A)，定值電阻R₀(阻值為3 Ω)，滑動(dòng)變阻器R(阻值約30 Ω)．
⑴小紅按如圖所示的電路圖連接實(shí)物電路，在電路連接正確的情況下，當(dāng)她閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表沒有示數(shù)，反復(fù)檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好，估計(jì)是某一元件斷路，因此她拿來多用電表檢查故障．她的操作如下：

a．?dāng)嚅_電源開關(guān)S；
b．將多用表選擇開關(guān)置于×1 Ω檔，調(diào)零后，紅黑表筆分別接R兩端，讀數(shù)為30 Ω
c．將多用表選擇開關(guān)置于×100 Ω檔，調(diào)零后，將紅黑表筆分別接電壓表兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示，則所測阻值為________ Ω，然后又將兩表筆接電流表兩端，發(fā)現(xiàn)指針位置幾乎不變．由以上操作可判斷發(fā)生斷路故障的元件是_______  (填元件名稱)

（2）請根據(jù)電路圖把實(shí)物圖沒完成的連線連接好．
（3）在更換規(guī)格相同的元件后，她改變滑動(dòng)變阻器的阻值，測出了6組對應(yīng)的數(shù)據(jù)并在圖象上描點(diǎn)如圖所示，請?jiān)谙聢D中繼續(xù)完成圖象；并根據(jù)圖象可得該電池的電動(dòng)勢E＝________ V，電池內(nèi)阻r＝________ Ω(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字)．
（4）用此電路測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，產(chǎn)生誤差的原因是                                   ；測出的電動(dòng)勢E與真實(shí)值相比偏(選填“大”或“小”)         ；

Answer 1

⑴ 2.2×10³　    電流表　     ⑵實(shí)物電路聯(lián)接如圖所示。   

⑶E(3.00±0.05)　 r(0.57±0.05)      ⑷電壓表的分流作用，偏小

解析試題分析：⑴歐姆表測電阻時(shí)，待測阻值等于指針對齊刻度值乘以倍率，所以由圖知所測阻值為2.2×10³Ω，然后又將兩表筆接電流表兩端，發(fā)現(xiàn)指針位置幾乎不變，說明多用電表仍然測量的是電壓表的內(nèi)阻，也就說明了電流表處發(fā)生了斷路，由以上操作可判斷發(fā)生斷路故障的元件是電流表．
（3）根據(jù)U-I圖象得：當(dāng)電流I=0時(shí)，U=3.00V，所以電池的電動(dòng)勢E=3.0V，
通過U-I圖象求出該直線的斜率為3.60，也就是r+R₀=3.60Ω，
所以電池內(nèi)阻r=0.60Ω．
（4）本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流，使電流測量值小于真實(shí)值，而電壓表示數(shù)是準(zhǔn)確的，當(dāng)電路短路時(shí)，電壓表的分流可以忽略不計(jì)，故短路電流為準(zhǔn)確的，則圖象應(yīng)以短流電流向左下移動(dòng)，故圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)減小，圖象的斜率減小，故電動(dòng)勢減小。
考點(diǎn)：本題考查歐姆表的讀數(shù)、電路故障的判斷以及測電源電動(dòng)勢中電路的連接、誤差分析等，意在考查學(xué)生的分析理解能力。