Question

某实验小组利用电流传感器（可视为理想电流表）和定值电阻以及电阻箱、待测电池等器材，设计了如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。电流的值通过数据采集器输入到计算机，数据采集器和计算机对原电路的影响可忽略。他们连接好电路，闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱，计算机中显示电流均为零，由此判断电路可能出现了故障。经小组讨论后，尝试用多用电表的欧姆档来检测电路。已知保护电阻，电流传感器量程为。操作步骤如下：

①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；

②断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的指针不偏转；

③断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的示数如图乙所示；

④断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的指针不偏转；

⑤断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，计算机中显示电流不为零。

回答下列问题：

（1）操作步骤③中，多用电表内阻_____________；

（2）操作步骤⑤中，多用电表红表笔应接_______________（选“”或“”点）;

（3）电路的故障可能是__________________;

A.保护电阻短路

B.保护电阻断路

C.电阻箱短路

D.电阻箱断路

（4）排除电路故障后，该小组按照图甲的电路测量电源的电动势和内阻。改变电阻箱的阻值，得到多组实验数据。根据数据作出图像，如图所示，则电源电动势_____________V，内阻__________（结果保留2位有效数字）。

Answer

15.0 c D 1.5 3.0

【解析】

（1）[1]．操作步骤③中，多用电表内阻等于中值电阻，大小为15.0Ω；

（2）[2]．因c端是电流传感器的负极，则操作步骤⑤中，多用电表红表笔应接点；

（3）[3]．根据实验步骤的分析可知，电路的故障可能是电阻箱R断路，故选D；

（4）[4][5]．根据闭合电路欧姆定律可得：

E=I(R+R0+r)

即：

由图像可知：

则

r=3.0Ω