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4.某同按圖1連接好電路,用來測干電池的電動勢和內電阻
(1)實驗中,他發現,接通電鍵后,電壓表的示數不為零、電流表的示數為零;改變變阻器滑片的位置,電壓表的示數不變、電流表的示數仍為零.現用多用電表的電壓檔檢查電路:把兩表筆分別接a、b和a、c時,其示數均為零;把兩表筆分別接d、e時,多用電表示數均與電壓表示數相同.檢查各接線柱處的連接均接觸良好,各線路之間也未發生短路.由此推斷故障原因應是滑動變阻器沒有接好.
(2)故障排除后,測出路端電壓U和總電流I的多組數據,見如表,試根據這些數據畫出U-I圖象,并求出該電池的電動勢E=1.5V、內阻r=1.2Ω.
I/A0.100.150.250.350.400.50
U/V1.381.341.251.151.201.05
(3)若考慮到電流表和電壓表自身電阻對測量結果的影響,所得到的電源電動勢E的測量值和真實值比較,E偏小E,(填大于、小于或者等于).

分析 (1)電路故障有兩種:斷路或短路,電路斷路時,電路電流為零;閉合開關,電流表幾乎沒有示數,說明電路斷路;電壓表指針明顯偏轉,說明電壓表有示數較大,電壓表與電源兩極相連,電壓表并聯電路之外不存在斷路,則電路故障是與電壓表并聯的電阻斷路;
(2)根據電源的U-I圖象求出電源電動勢與內阻;
(3)根據電路圖分析答題.

解答 解:(1)接通電鍵后,電壓表的示數不為零、電流表的示數為零,說明電路存在斷路,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,多用電表示數均為零,說明b、e不存在斷路,把兩表筆分別接d、e時,多用電表示數均與電壓表示數相同,說明de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是:滑動變阻器沒有接好.
(2)由圖示U-I圖象可知,電源的U-I圖象與縱軸交點坐標值是1.5,則電源電動勢E=1.5V,
電源內阻:r=$\frac{△U}{△I}=\frac{1.5-0.8}{0.6}≈1.2$Ω;
(3)由圖1所示電路圖可知,電壓表直接測量電源的路端電壓,電流表測量的電流小于兩個干電池的電流,所以電壓表有一定的分流作用,使得測量的電動勢偏小.
故答案為:(1)滑動變阻器沒有接好;(2)1.5,1.2;(3)偏小

點評 本題考查了電路故障分析、作圖象、求電源電動勢與內阻等問題,要掌握描點法作圖的方法,電源的U-I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢,圖象斜率的絕對值是電源內阻.

練習冊系列答案
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