Question

2．用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻相比，不可忽略，給出的（甲）、（乙）兩種可供選用的測(cè)量電路．

（1）為提高電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量精度，應(yīng)選用的電路是乙．
（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出如圖（丙）所示圖線，則該電源的內(nèi)電阻r=1.0Ω．
（3）所測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的測(cè)量值與真實(shí)值相比較的情況是（填“＞”或“＜”）：E_測(cè)＜ E_真；   r_測(cè)＜ r_真．
（4）誤差產(chǎn)生的原因電壓表分流．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電源內(nèi)阻較小時(shí)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，相對(duì)于電源電流表應(yīng)采用外接法．
（2）電源U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻．
（3）在U-I圖象上作出理論值和實(shí)驗(yàn)值，再比較測(cè)量值與真實(shí)值的大�。�
（4）根據(jù)圖示電路圖分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)誤差原因．

解答 解：（1）已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻相比，不可忽略，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)采用圖乙所示電路圖．
（2）由圖丙所示圖象可知，電源內(nèi)阻 r=|$\frac{△U}{△I}$|=$\frac{1.5-0.9}{0.6}$Ω=1.0Ω．
（3）由圖示可知，伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來說采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測(cè)量值偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的U-I圖象如圖所示，由圖象可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值．即E_測(cè)＜E_真；   r_測(cè)＜r_真．
（4）由圖示圖象可知，由于電壓表的分流作用，所測(cè)電流小于通過電源的電流，電壓表分流是造成誤差的原因．
故答案為：（1）乙；（2）1.0；（3）＜；＜；（4）電壓表分流．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)的處理，要求能正確分析誤差的來源，并能用圖象法求出電勢(shì)和內(nèi)電阻．