Question

在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”的实验时
（1）某同学连接的实物图如图1所示，但当电键闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只可能是某根连接导线断了，那么，请你分析一下，可能发生断路故障的导线是

 

（写出所有可能断的导线的编号）．
（2）某同学在实验时使用的电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V，并加接了一个已知阻值的定值电阻R₀，如图甲所示，试说明他加接此电阻的作用是

 

，并估算此电阻R₀阻值的范围是

 

．
（3）如果某同学把R₀接到图乙位置，那么他改变滑动变阻器的阻值，测出两组对应的电流表和电压表示数后，还能算出电池的电动势和内电阻吗？并说明简要理由．

Answer 1

分析：当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，可知与电流表连接的回路中可能有断路的导线，电压表有示数，可知与电压表连接的回路不能有断路的导线，结合这两种情况确定可能断路的导线．
加接了一个定值电阻R₀，防止电流过大，起保护电路的作用．

解答：解：（1）电流表示数为零，则可能断路的导线有：2、3、5、6，由于电压表有示数，则导线3不能断路，所以可能断路的导线有：2、5、6．
（2）加接了一个定值电阻R₀，防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏．
电阻R₀阻值最小值是

E

I

=

1.5

0.6

=2.5Ω，
为了读数准确，所以电阻R₀最大值在15Ω左右．
（3）能算出电池的电动势和内电阻，可以把R₀和电池合起来看成是一个等效电源，由e =U₁+I₁r和e =U₂+I₂r解出的是这个等效电源的电动势和内电阻，而它的电动势与原电池的电动势相同，它的内电阻为被测电池的内电阻与R₀之和，已知R₀就可以求出被测电池的内电阻了
故答案为：（1）2、5、6．
（2）防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏．
最小值2.5Ω左右，最大值在15Ω左右 
（3）能，
可以把R₀和电池合起来看成是一个等效电源，由e =U₁+I₁r和e =U₂+I₂r解出的是这个等效电源的电动势和内电阻，而它的电动势与原电池的电动势相同，它的内电阻为被测电池的内电阻与R₀之和，已知R₀就可以求出被测电池的内电阻了．

点评：本题考查了电路故障分析，保护电阻的作用，分析清楚电路结构即可正确解题．