题目内容

3．某同学在做“用电流表和电压表测电源的电动势和内阻”的实验中，串联了一只R0=1.5Ω的保护电阻，实验电路如图1所示．则

（1）用完好的导线连好电路后，该同学闭合电键S，发现电流表示数为零，电压表示数不为零，检查各接线柱均未接错，且接触良好．他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为零，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可以推断故障原因是R断路．
（2）排除障后，该同学顺利完成实验，测得下列数据，请在坐标系（图2）中画出U-I图象；
I/A0.100.170.230.300.40
U/V1.201.000.800.600.55
（3）由U-I图象求出实验中电池的电动势E=1.5V，内阻r=1.3Ω．

分析 （1）通过排除法，从断路和短路的角度推断故障．
（2）运用描点法画出U-I图象．
（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．

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）由描点法得出U-I图象如图所示．
（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1.5
所以电动势E=1.50V．图线的斜率k=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-0.2}{0.45}$=2.8Ω，
则内阻r=2.8-1.5Ω=1.3Ω．
故答案为：（1）R断路
（2）如图
（3）1.5，1.3

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．

练习册系列答案
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把这些步骤正确的排列，其顺序为ABDEC
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