Question

【題目】某探究性學習小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內阻。其中電流表A1的內阻r1=1.0 kΩ，電阻R1=9.0 kΩ，為了方便讀數和作圖，給電池串聯一個R0=3.0 Ω的電阻。

①按圖示電路進行連接后，發現、和三條導線中，混進了一條內部斷開的導線。為了確定哪一條導線內部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、間電壓，讀數不為零，再測量、間電壓，若讀數不為零，則一定是________導線斷開；若讀數為零，則一定是___________導線斷開。

②排除故障后，該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數據，作出圖象如右圖。由I1–I2圖象得到電池的電動勢E=_________V，內阻r=__________Ω。

Answer 1

【答案】 1.41（1.36~1.44均可） 0.5（0.4~0.6均可）

【解析】①用電壓擋檢測電路故障，電壓表的表頭是電流計，原電路有斷路，回路中無電流，將電壓表接在間后有示數，說明電路被接通，即間有斷路故障，再測量間電壓，電壓表讀數不為零，說明斷路故障的范圍被縮小到間，則一定是導線斷開；若讀數為零，則說明電路仍未被接通，斷路故障的范圍被確定在間。

②根據閉合電路的歐姆定律： ， ，上式可簡化為，讀出兩點坐標：（60，0.12）和（260，0.05），代入方程解得：電動勢E=1.41 V，內阻r=0.5 Ω。

點睛:由圖象法處理實驗數據的關鍵是要理解圖線的物理意義——縱軸截距和斜率表示什么，閉合電路的歐姆定律是核心。