题目内容

4.某同按图1连接好电路,用来测干电池的电动势和内电阻
(1)实验中,他发现,接通电键后,电压表的示数不为零、电流表的示数为零;改变变阻器滑片的位置,电压表的示数不变、电流表的示数仍为零.现用多用电表的电压档检查电路:把两表笔分别接a、b和a、c时,其示数均为零;把两表笔分别接d、e时,多用电表示数均与电压表示数相同.检查各接线柱处的连接均接触良好,各线路之间也未发生短路.由此推断故障原因应是滑动变阻器没有接好.
(2)故障排除后,测出路端电压U和总电流I的多组数据,见如表,试根据这些数据画出U-I图象,并求出该电池的电动势E=1.5V、内阻r=1.2Ω.
I/A0.100.150.250.350.400.50
U/V1.381.341.251.151.201.05
(3)若考虑到电流表和电压表自身电阻对测量结果的影响,所得到的电源电动势E的测量值和真实值比较,E测偏小E真,(填大于、小于或者等于).

分析 (1)电路故障有两种:断路或短路,电路断路时,电路电流为零;闭合开关,电流表几乎没有示数,说明电路断路;电压表指针明显偏转,说明电压表有示数较大,电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路,则电路故障是与电压表并联的电阻断路;
(2)根据电源的U-I图象求出电源电动势与内阻;
(3)根据电路图分析答题.

解答 解:(1)接通电键后,电压表的示数不为零、电流表的示数为零,说明电路存在断路,用电压表检查电路:把两表笔分别接b、c,分别接b、d和分别接b、e时,多用电表示数均为零,说明b、e不存在断路,把两表笔分别接d、e时,多用电表示数均与电压表示数相同,说明de间存在断路,各接线柱处的连接均接触良好.由此推断故障原因应是:滑动变阻器没有接好.
(2)由图示U-I图象可知,电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是1.5,则电源电动势E=1.5V,
电源内阻:r=$\frac{△U}{△I}=\frac{1.5-0.8}{0.6}≈1.2$Ω;
(3)由图1所示电路图可知,电压表直接测量电源的路端电压,电流表测量的电流小于两个干电池的电流,所以电压表有一定的分流作用,使得测量的电动势偏小.
故答案为:(1)滑动变阻器没有接好;(2)1.5,1.2;(3)偏小

点评 本题考查了电路故障分析、作图象、求电源电动势与内阻等问题,要掌握描点法作图的方法,电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻.

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