Question

12．在做“測電池組的電動勢E（約3V）和內(nèi)電阻r”的實驗時，其中部分實驗器材參數(shù)如下：電壓表（量程3V ），電流表（量程0.6A ），定值電阻R₀ （阻值為3Ω ），滑動變阻器R（阻值約30Ω）．

（1）某同學(xué)設(shè)計的電路圖如圖甲所示．請你按圖甲電路圖在圖乙上用線條代表導(dǎo)線完成事務(wù)連接．
（2）在電路連接正確的情況下，該同學(xué)閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表沒有示數(shù)，反復(fù)檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好，估計是某一元件短路，因此他拿來多用電表檢查故障．其操作過程如下：
①斷開電源開關(guān)S．
②將多用表選擇開關(guān)置于×1Ω檔，調(diào)零后，紅黑表筆分別接R兩端，讀數(shù)為30Ω．
③將多用表選擇開關(guān)置于×100Ω檔，調(diào)零后，將紅黑表筆分別接電壓表兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖丙所示，則所測阻值為3000Ω，然后又將兩表筆接電流表兩端，發(fā)現(xiàn)指針位置幾乎不變．
由以上操作可知判斷發(fā)生斷路故障的元件是電流表（填元件名稱）．
（3）在更換規(guī)格相同的元件后，他改變滑動變阻器的阻值，測出了6組對應(yīng)的數(shù)據(jù)并在圖象上描點如圖丁所示，請繼續(xù)完成圖象，根據(jù)所作圖象可得該電池組的電動勢E=3.00V．內(nèi)阻r=0.57Ω．（小數(shù)點后保留兩位數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖在圖乙上完成實物連接．
（2）歐姆表讀數(shù)等示指針示數(shù)與檔位和乘積；當(dāng)閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表沒有示數(shù)．則說明所接部分出現(xiàn)了斷路；
（3）圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；圖象的斜率表示電源內(nèi)阻與R₀的總電阻．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖在圖乙上完成實物連接．

（2）歐姆表指針所指為30，則其讀數(shù)為：30×100=3000Ω；當(dāng)她閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表沒有示數(shù)．則說明所接部分出現(xiàn)了斷路；
測得結(jié)果是電流表兩端有明顯的電壓值，而滑動變阻器兩端電壓為零，所以發(fā)生斷路故障的元件是電流表．
（3）根據(jù)給出的點作出U-I圖象：

根據(jù)U-I圖象得：當(dāng)電流I=0時，U=3.00V，所以電池的電動勢E=3.00V，
通過U-I圖象求出該直線的斜率k=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{3.0-1.5}{0.42}$=3.57，也就是r+R₀=3.57Ω，
所以電池內(nèi)阻：r=0.57Ω．
故答案為：（1）如圖所示
（2）3000；電流表
（3）如圖，3.00，0.57

點評 本題要注意電流表、電壓表及定值電阻的接法，此種接法下，應(yīng)將定值電阻等效為電源的內(nèi)電阻進行處理．計算過程中要注意有效數(shù)字的保留．
實物連接時要注意電源的正負極和滑動變阻器的連接．