Question

18．甲同學采用如圖甲所示的電路測定電源的電動勢和內電阻．提供的器材：電壓表（0～3V）、電流表（0～0.6A）及滑動變阻器R、電鍵S、導線．實驗電路如圖甲所示．

（1）連好電路后，當該同學閉合電鍵S，發現電流表示數為0，電壓表示數不為0．檢查各接線柱均未接錯，接觸良好，且電路未發生短路；他用多用電表的電壓檔檢查電路，把兩表筆分別接bc和、de時，示數均為0，把兩表筆接cd時，示數與電壓表示數相同，由此可推斷故障是：滑動變阻器斷路．
（2）排除故障后，該同學順利完成實驗數據的測量，如表所示．并根據數據在空白的坐標紙上，作出圖所示的U-I圖線，該圖存在多處不妥之處，請指出．（指出兩處不妥之處）．U的坐標選擇不當，U、I的坐標上沒有標明單位．

I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
U/V	2.93	2.87	2.85	2.77	2.75	2.70

（3）為了在實驗中保護電流表和調節電阻時電壓表、電流表的示數變化均明顯，乙同學對甲同學的實驗進行改進，設計了如圖丙所示的電路，丙電路中電阻R₀應該選取下列備選電阻的哪一個？B．
A．1Ω     B．5Ω    C．10Ω    D．20Ω

Answer 1

分析 1、用電壓表測電路時，若示數為零，則說明所接部分沒有斷路；若有示數則說明所接部分內出現了斷路；
2、U軸坐標起點的選取從0開始使得圖象分布在一個很小的區域內，該同學建立坐標時沒有標明所用單位也是不妥．
3、根據閉合電路歐姆定律列出等式求解，明確保護電阻的作用即可分析．

解答 解：（1）發現電流表示數為0，電壓表示數不為0，電流表或R處斷路，用多用電表的電壓檔檢查電路，把兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時，示數均為0，把兩表筆接c、d時，示數與電壓表示數相同，則可知，此時直接與電源相連，故障為滑動變阻器R斷路．
（2）由乙圖可知，圖線幾乎分布在一個很小的區域內，原因是電壓U的取值范圍在2.70～3.00V之間，而U軸坐標起點的選取從0開始顯然不妥；此外該同學建立坐標時沒有標明所用單位也是不妥；還有畫圖線時應盡量使更多的點落在直線上，不在直線的點應盡量對稱分布在直線的兩側，偏離直線太遠的點應去掉，該同學作圖時沒有將不在直線上的點均勻分布在直線兩側也是不妥之處．
（3）電路中電流最大不能超過0.6A；故保護電阻R₀應大約為R=$\frac{3}{0.6}$=5Ω，所以B選項正確；
故選：B．
故答案為：（1）滑動變阻器R斷路；（2）①U軸坐標選擇不當；②U、I的坐標上沒有標明單位；（3）B

點評 本題考查測定電動勢和內電阻的圖象和數據處理，要明確該實驗的原理和步驟；掌握用電壓表分析實驗故障的方法，同時明確保護電阻在電路中的作用．