Question

20．某同學(xué)在做測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，采用了如圖甲所示的電路圖，保護(hù)電阻R₀為2Ω，

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）請(qǐng)按照電路圖，在圖乙中連接實(shí)物圖．
（2）該同學(xué)正確的連接了電路后，發(fā)現(xiàn)閉合電鍵S后，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)不為為零；接下來(lái)，該同學(xué)用多用電表的電壓檔檢查電路，把兩個(gè)表筆分別接在b、c和c、e及a、d時(shí)，示數(shù)均為零；接在d、e時(shí)，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，各個(gè)接線柱均未接錯(cuò)，且接觸良好，各接線之間也并未發(fā)生短路，由此可推斷故障原因就是de之間斷路．
（3）熱除故障后，該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測(cè)得六組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表所示

U/V	1.20	1.10	1.00	0.80	0.70	0.60
I/A	0.10	0.14	0.17	0.23	0.27	0.30

根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖丙上畫出U-I圖線，并回答該電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r=0.90Ω（均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖按照實(shí)物圖的連接要求連線即可得出實(shí)物圖；
（2）電路故障有兩種：斷路或短路，電路斷路時(shí)，電路電流為零；閉合開關(guān)，電流表幾乎沒(méi)有示數(shù)，說(shuō)明電路斷路；
電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電壓表有示數(shù)較大，電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路，則電路故障是與電壓表并聯(lián)的電阻斷路；
（3）應(yīng)用描點(diǎn)法作出圖象，根據(jù)電源的U-I圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻；

解答 解：（1）根據(jù)原理圖得出實(shí)物如圖所示；
（2）接通電鍵后，電壓表的示數(shù)不為零、電流表的示數(shù)為零，說(shuō)明電路存在斷路，用電壓表檢查電路：把兩表筆分別接b、c，分別接b、d和分別接b、e時(shí)，多用電表示數(shù)均為零，說(shuō)明b、e不存在斷路，把兩表筆分別接e、f和分別接d、f時(shí)，多用電表示數(shù)均與電壓表示數(shù)相同，說(shuō)明ef間存在斷路，各接線柱處的連接均接觸良好．由此推斷故障原因應(yīng)是：ef導(dǎo)線斷路．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后根據(jù)描出的點(diǎn)作出圖象，圖象如圖所示，

由圖示U-I圖象可知，電源的U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.46，則電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，
電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1}{0.55}$≈0.90Ω； 
故答案為：（1）如圖所示；
（2）如圖；1.5；0.90．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路故障分析、作圖象、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻等問(wèn)題，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法，電源的U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻．