Question

2．用伏安法测电源电动势和内电阻，已知电流表内阻和电源内电阻相比，不可忽略，给出的（甲）、（乙）两种可供选用的测量电路．

（1）为提高电动势和内电阻的测量精度，应选用的电路是乙．
（2）由实验数据做出如图（丙）所示图线，则该电源的内电阻r=1.0Ω．
（3）所测得的电源电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较的情况是（填“＞”或“＜”）：E_测＜ E_真；   r_测＜ r_真．
（4）误差产生的原因电压表分流．

Answer 1

分析 （1）当电源内阻较小时，为减小实验误差，相对于电源电流表应采用外接法．
（2）电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻．
（3）在U-I图象上作出理论值和实验值，再比较测量值与真实值的大小．
（4）根据图示电路图分数实验误差原因．

解答 解：（1）已知电流表内阻和电源内电阻相比，不可忽略，为减小实验误差，应采用图乙所示电路图．
（2）由图丙所示图象可知，电源内阻 r=|$\frac{△U}{△I}$|=$\frac{1.5-0.9}{0.6}$Ω=1.0Ω．
（3）由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示，由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值．即E_测＜E_真；   r_测＜r_真．
（4）由图示图象可知，由于电压表的分流作用，所测电流小于通过电源的电流，电压表分流是造成误差的原因．
故答案为：（1）乙；（2）1.0；（3）＜；＜；（4）电压表分流．

点评 本题考查测量电动势和内电阻实验的数据的处理，要求能正确分析误差的来源，并能用图象法求出电势和内电阻．