关于做“测电源电动势和内电阻”的实验（1）有同学按图（a）电路进行连接，他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf ，由于其中混进了一根内部

题型：不详难度：来源：

关于做“测电源电动势和内电阻”的实验
（1）有同学按图（a）电路进行连接，他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf ，由于其中混进了一根内部断开的导线，所以当他按下开关后，发现两个电表的指针均不偏转，他用多用表的电压档测量bc′ 间的电压，读数约为1.5V（已知电池电动势约为1.5V），根据上述现象可推得，这6根导线中可能哪几根内部是断开的？答：_____________（写导线编号）。为了确定哪一根导线的内部是断开的，他至少还要用多用表的电压档再测量几次？答：______次
（2）排除故障后，该同学通过改变滑动变阻的电阻，测得了6组U、I的数据，根据第1、2、3、4、5和6组的数据，他在U-I图上标出了这些数据点，并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线[如图（b）所示]，由这一图线，可求得电源的电动势E为________V，内电阻r为________Ω。如果他不利用这一图线，而是利用任意两组U、I数据，那么当他选择哪二组数据时求出的E、r值误差最大？答：________________（写数据组编号）。

答案

（1）bb′、cc′（2分，错选、漏选均不得分）；1（2分）
（2）1.45（或1.46、1.44）（2分）；0.5（或0.51、0.49）（2分）；2、3（2分）

解析

分析：电路故障问题涉及到欧姆定律、闭合电路欧姆定律及电路的串并联知识，一般是先用电压表从电源两端开始，再逐级往下测量，最后找出故障．
解答：解：（1）、根据欧姆定律及电压就是电势之差原理可知，电压表在b、c间示数等于电动势，说明b、c间不含源电路间断路，及bb′、cc′间可能断路，因此，至少再测量一次才能确准到底是哪段断路．
故答案为及bb′、cc′，1
（2）、根据闭合电路欧姆定律知，U-I图象的纵轴截距是电动势，斜率的绝对值是电源内电阻，可得：E=1.45V（或1.46、1.44）；r=

=0.5Ω（或0.51、0.49）；，如果不通过图象而只取两点显然2、3两组误差最大．
故答案为：1.45（或1.46、1.44），0.5（或0.51、0.49），2、3．
点评：电路故障常见的有短路和断路两种情况，实际是断路情况多，判定时一般先用电压表测电压，先判断电源是否完好，再判断其它电路；根据U-I图象求内电阻时特别注意“斜率”的含义，既不要用纵轴截距除以横轴截距算做内电阻．

举一反三

（1）要用伏安法测量R_x的电阻，已知电压表内阻约几kΩ，电流表内阻约1Ω，若采用甲图的电路，R_x的测量值比真实值（选择“偏大”或“偏小”）；若R_x约为10Ω，则采用（选“甲图”或“乙图”）的电路误差较小。

（2）无论是用甲图或乙图测量，都不可避免地会产生由电表内阻引起的测量误差，有两个研究性学习小组分别设计了以下的实验方案：
I．第一组按如图丙所示的电路进行测量，由电压表、电流表内阻造成的误差可以基本消除，具体的实验步骤如下：
①闭合开关S₁，开关S₂接2，调节可变电阻R_P和R_W，使电压表和电流表的示数都较大，并读出此时电压表和电流表的示数U₁和I₁；
②保持R_P的阻值不变， ____________________________________。
(A)请你在②的横线上用简要的语言写出未完成的主要操作步骤，并用字母表示相应的测量值；
(B)写出待测电阻R_x的表达式：R_x=______________________________。
II．第二组同学利用如图丁的电路测量，其中R₁是电阻箱，R₂=72Ω、R₃=100Ω。合上S，当R₁未调至图中所示阻值时，灵敏电流计G的指针会偏转，将R₁调至如图中所示时，灵敏电流计的指针回到零位。
读出图中电阻箱的阻值为R₁= Ω，
计算出待测电阻的值为R_x= Ω。