Question

某同學在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻的實驗中，串聯了一只2Ω的保持電阻R₀，實驗電路如圖（甲）所示，請回答下列問題：

（1）按電路原理圖（甲）連接實物電路圖（乙）．
（2）連好的電路后，該同學開始實驗，閉合電鍵S后，他發現電流表的示數為零，電壓表的示數不為零，他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接a、b和b、c及d、e時，示數均為零，把兩表筆接c、d時，其示數與電壓表示數相同，檢查各接線柱均未接錯，且接觸良好，各接線之間也未發生短路，由此可推斷故障原因應是

 

．
（3）排除故障后，該同學順利完成實驗，測得下列五組數據：

U（V）	1.60	1.40	1.20	1.00	0.80
I（A）	0.13	0.20	0.27	0.33	0.40

根據數據在下面坐標圖上畫出U-I圖，并求出該電池電動勢E=

 

 V，r=

 

Ω．
（4）考慮電表本身電阻對測量結果的影響，分析造成本實驗系統誤差的原因是：

Answer 1

分析：根據電路圖連接實物圖．通過各段的電壓情況判斷故障的原因．作出U-I圖線，根據圖線的縱軸截距表示電動勢，圖線的斜率表示內阻求出電動勢和內阻的大小，注意求出的內阻需減去保護電阻．

解答：解：（1）根據實物圖連接電路圖，如圖所示．
（2）兩表筆分別接a、b和b、c及d、e時，示數均為零，把兩表筆接c、d時，其示數與電壓表示數相同，知滑動變阻器斷路．
（3）作出U-I圖線，電池的電動勢E=2.04V，內阻r=

2.04-0.80

0.4

-2=1.10Ω
（4）由于伏特表內阻起分流作用造成測量通過電源的電流偏大．
故答案為：（1）電路連接如圖所示，電鍵須控制伏特表．
（2）滑動變阻器斷路．
（3）如圖所示．
E=2.04V，r=1.10Ω
（4）伏特表內阻的分流作用造成系統誤差．

點評：本題要注意電壓表的接入位置不是直接并聯在電源兩端，而是把定值電阻也包括在其中，故由閉合電路歐姆定律求出的內阻值包括了R₀．在實驗可以將R₀等效為內電阻的一部分．