题目内容

某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5Ω的保护电阻R，实验电路如图1所示，

（1）连好电路后，当该同学闭合电键，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，由此可推断故障是______．
（2）按电路原理图1及用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接c、d时的实物电路图2以画线代导线连接起来．（3）排除故障后，该同学顺利完成实验，测定下列数据根据数据在下面坐标图3中画出U-I图，由图知：电池的电动势为______，内阻为______．
（4）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是：
______
（5）实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较，E测______E真，r测______r真（填“＜”、“=”或“＞”）．
I/A0.100.170.230.30
U/V1.201.000.800.60

【答案】分析：（1）通过排除法，从断路和短路的角度推断故障．
（2）根据电路图连接实物图．
（3）U-I图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示内阻．
（4）将保护电阻等效到电源的内部，电压表测的是外电压，电流表的读数小于通过电源的电流，是因为电压表起分流作用．
（5）作出U-I图线的测量图线和真实图线，比较电动势和内阻的测量值和真实值的大小．
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，知R断路．
（2）实物连线图如图．
（3）U-I图线是一条倾斜的直线，描点作图如下图．纵轴截距为1.6，所以电动势E=1.60V．图线的斜率k=，则内阻r=3.5-2.5Ω=1.0Ω．
（4）电流表所测的电流小于通过电源的电流，因为电压表内阻有分流作用．
（5）将保护电阻等效到电源的内部，电压表测的电压为外电压，电流表所测的电流偏小，作出U-I图线的测量图线和实际图线，虚线表示实际图，从图线可以看出，电动势和内阻的测量值均小于真实值．
故答案为：（1）R断路  （2）实物图连接如图  （3）1.6V，1.0Ω  （4）电压表内阻分流  （5）＜，＜．


点评：解决本题的关键会从U-I图线获取电源的电动势和内阻，注意将保护电阻等效到电源的内部，最终电源的内阻等于图线的斜率绝对值减去保护电阻的阻值．以及会分析误差的来源，通过图象分析测量值和真实值的关系．
练习册系列答案
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（1）在使用多用电表测电阻时，一同学选用“×10Ω”挡，调整欧姆零点后测量一电阻的阻值，发现表针向右偏转幅度太大，为了把电阻值测得更准确些，下列判断和做法正确的是：
C
C

A．换用“×1Ω”挡，直接测量
B．换用“×100Ω”挡，直接测量
C．换用“×1Ω”挡，重新调整欧姆零点后测量
D．换用“×100Ω”挡，重新调整欧姆零点后测量
（2）某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5Ω的保护电阻R0，实验电路如图1所示：

①连好电路后，当该同学闭合电键，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，接触良好且未发生短路；在闭合电键情况下，他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接a与b，b与c，d与e时，示数均为0，把两表笔接c与d时，示数与电压表示数相同，若此电路只有一处断路，由此可推断故障是
cd或R断路
cd或R断路
．
②按电路原理图及用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接c与d时的实物电路图2以画线代替导线连接起来．
③排除故障后，该同学顺利完成实验，并测定数据，根据数据在坐标图中画出U-I图3，则：电池的电动势为
1.50
1.50
，内阻为
0.50
0.50
．（保留到小数点后两位）

    在用电流表和电压表测电池电动势和内电阻的实验中：

（1）请你用实线代替导线把实物图连成实验电路，注意两个电表选用适当量程，并要求滑动变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大；

（2）某同学记录的6组数据见表，试根据这些数据在图中画出U－I图线，根据图线求出电池的电动势E＝_______V，内阻r＝_______Ω（结果要求保留到小数点后两位）。

1

2

3

4

5

6

U／V

1.37

1.32

1.24

1.16

1.10

1.05

I／A

0.12

0.20

0.31

0.32

0.50

0.57

（10分）

    在用电流表和电压表测电池电动势和内电阻的实验中：

（1）请你用实线代替导线把实物图连成实验电路，注意两个电表选用适当量程，并要求滑动变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大；

（2）某同学记录的6组数据见表，试根据这些数据在图中画出U－I图线，根据图线求出电池的电动势E＝_______V，内阻r＝_______Ω（结果要求保留到小数点后两位）。

 

1

2

3

4

5

6

U／V

1.37

1.32

1.24

1.16

1.10

1.05

I／A

0.12

0.20

0.31

0.32

0.50

0.57

 

 

 

 

 
（1）在使用多用电表测电阻时，一同学选用“×10Ω”挡，调整欧姆零点后测量一电阻的阻值，发现表针向右偏转幅度太大，为了把电阻值测得更准确些，下列判断和做法正确的是：______
A．换用“×1Ω”挡，直接测量
B．换用“×100Ω”挡，直接测量
C．换用“×1Ω”挡，重新调整欧姆零点后测量
D．换用“×100Ω”挡，重新调整欧姆零点后测量
（2）某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5Ω的保护电阻R，实验电路如图1所示：

①连好电路后，当该同学闭合电键，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，接触良好且未发生短路；在闭合电键情况下，他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接a与b，b与c，d与e时，示数均为0，把两表笔接c与d时，示数与电压表示数相同，若此电路只有一处断路，由此可推断故障是______．
②按电路原理图及用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接c与d时的实物电路图2以画线代替导线连接起来．
③排除故障后，该同学顺利完成实验，并测定数据，根据数据在坐标图中画出U-I图3，则：电池的电动势为______，内阻为______．（保留到小数点后两位）
（1）在使用多用电表测电阻时，一同学选用“×10Ω”挡，调整欧姆零点后测量一电阻的阻值，发现表针向右偏转幅度太大，为了把电阻值测得更准确些，下列判断和做法正确的是：______
A．换用“×1Ω”挡，直接测量
B．换用“×100Ω”挡，直接测量
C．换用“×1Ω”挡，重新调整欧姆零点后测量
D．换用“×100Ω”挡，重新调整欧姆零点后测量
（2）某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5Ω的保护电阻R，实验电路如图1所示：

①连好电路后，当该同学闭合电键，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，接触良好且未发生短路；在闭合电键情况下，他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接a与b，b与c，d与e时，示数均为0，把两表笔接c与d时，示数与电压表示数相同，若此电路只有一处断路，由此可推断故障是______．
②按电路原理图及用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接c与d时的实物电路图2以画线代替导线连接起来．
③排除故障后，该同学顺利完成实验，并测定数据，根据数据在坐标图中画出U-I图3，则：电池的电动势为______，内阻为______．（保留到小数点后两位）

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