Question

某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5Ω的保护电阻R，实验电路如图1所示，

（1）连好电路后，当该同学闭合电键，发现电流表示数为0，电压表示数不为0．检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是______．
（2）按电路原理图1及用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接c、d时的实物电路图2以画线代导线连接起来．（3）排除故障后，该同学顺利完成实验，测定下列数据根据数据在下面坐标图3中画出U-I图，由图知：电池的电动势为______，内阻为______．
（4）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是：
______
（5）实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较，E_测______E_真，r_测______r_真（填“＜”、“=”或“＞”）．

I/A	0.10	0.17	0.23	0.30
U/V	1.20	1.00	0.80	0.60

Answer

（1）通过排除法，从断路和短路的角度推断故障．
（2）根据电路图连接实物图．
（3）U-I图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示内阻．
（4）将保护电阻等效到电源的内部，电压表测的是外电压，电流表的读数小于通过电源的电流，是因为电压表起分流作用．
（5）作出U-I图线的测量图线和真实图线，比较电动势和内阻的测量值和真实值的大小．
【解析】
（1）发现电流表示数为0，电压表示数不为0，电流表或R处断路，用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，知R断路．
（2）实物连线图如图．
（3）U-I图线是一条倾斜的直线，描点作图如下图．纵轴截距为1.6，所以电动势E=1.60V．图线的斜率k=，则内阻r=3.5-2.5Ω=1.0Ω．
（4）电流表所测的电流小于通过电源的电流，因为电压表内阻有分流作用．
（5）将保护电阻等效到电源的内部，电压表测的电压为外电压，电流表所测的电流偏小，作出U-I图线的测量图线和实际图线，虚线表示实际图，从图线可以看出，电动势和内阻的测量值均小于真实值．
故答案为：（1）R断路  （2）实物图连接如图  （3）1.6V，1.0Ω  （4）电压表内阻分流  （5）＜，＜．