Question

在做“用電流表和電壓表測電池的電動勢E（約3V）和內電阻r的實驗時，部分器材參數如下：電壓表（量程3V ） 電流表（量程0.6A ）保護電阻R（阻值為3Ω ） 滑動變阻器（阻值約30Ω）
（1）某同學設計的電路圖如圖所示．當他閉合開關時發現電壓表有示數，電流表沒有示數．反復檢查后發現電路連接完好，估計是某一元件斷路，因此他拿來多用電表檢查故障．他的操作如下：
①斷開電源開關s
②將多用表選擇開關置于×1Ω檔，調零后，紅黑表筆分別接R兩端，讀數為30Ω．
③將多用表選擇開關置于×100Ω檔，調零后，將紅黑表筆分別接電壓表兩端，發現指針讀數如圖所示，則所測阻值為    Ω，然后又將兩表筆接電流表兩端，發現指針位置幾乎不變．
由以上操作可知，發生斷路故障的元件是    ．
（2）在更換規格相同的元件后，他改變滑動變阻器的阻值，測出了6組對應的數據后，想通過描點作圖的方法求電動勢E與內阻r，如圖所示，請繼續完成圖象，根據圖象可求得該電源的電動勢E=    ．并可求出電源內阻r=    ．（保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】分析：（1）由指針的指示讀出示數，再將示數與所選檔位相乘即為所測量的阻值；歐姆表測量時若指針不動，則說明所接部分出現了斷路；
（2）用直線將大部分點連接起來，誤差較大的點要舍去；所連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阻與R的總電阻．
解答：解；（1）③由圖可知，指針示數為20，所選檔位為×100Ω檔，故讀數為2000Ω；
因電路已斷開，歐姆表所測部分即為兩表筆所接中間部位，接電流表時指針不動，即說明此處電阻無窮大，電路斷開；故發生斷路的是電流表．
（2）因電源的輸出電壓與電流成正比，故在U-I圖中應為直線，故將描出的各點用直線相連，中間一點由于誤差過大而舍去，如圖所示；
由圖可知電源的電動勢約為2.9V；
圖象的斜率表示電源內電阻，則r=-3=2.8Ω；
故答案為：（1）③2000；電流表；（2）2.9V（2.8～2.9）V；2.8Ω（2.6～2.9Ω）．

點評：本題要注意電流表及電壓表的接法，此種接法下，應將電流表等效為電源的內電阻進行處理．