Question

20．在測干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，圖1有甲、乙兩個可供選擇的電路，應(yīng)選用甲電路進行實驗，實驗中誤差的來源是電流表讀數(shù)比實際值偏小，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的U-I圖線如圖2所示，則求得的電動勢是1.5V，內(nèi)電阻是0.83Ω．

Answer 1

分析 由于電壓表和電流表都有一定的內(nèi)阻，給實驗帶來系統(tǒng)誤差．甲電路中，電流表讀出的不是通過電源的電流，誤差來源于電壓表的分流，而乙電路中，電壓表測量的電壓不等于路端電壓，是由于電流表的分壓．由于電源的內(nèi)阻較小，電壓表分流較小，則知可采用甲電路進行實驗．由圖讀出兩組電壓和電流值，由閉合電路歐姆定律組成方程，求出電源的電動勢和內(nèi)阻．

解答 解：本實驗中電壓表應(yīng)測量路端電壓，電流表應(yīng)測量通過電源的電流，由于電壓表和電流表都有一定的內(nèi)阻，兩種電路都存在系統(tǒng)誤差．甲電路中，電流表讀出的不是通過電源的電流，比電源的電流小，其讀數(shù)等于電源的電流與通過電壓表電流之差，誤差來源于電壓表的分流，而乙電路中，電壓表測量的電壓不等于路端電壓，是由于電流表的分壓．由于電源的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻也較小，若采用乙電路，電流表分壓較大，測得的內(nèi)阻誤差較大．而甲電路中，電源內(nèi)阻較小時，電壓表分流較小，測量誤差較小．故可采用甲電路進行實驗．
甲電路中由于電壓表的分流，使電流表的讀數(shù)小于真實值；

由U=E-Ir可得，圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢，圖象的斜率表示內(nèi)阻，將圖象延長可得：
E=1.5V；
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5}{1.8}$=0.83Ω
故答案為：甲，電流表，小，1.5，0.83．

點評 本題根據(jù)實驗原理分析誤差產(chǎn)生的原因，并根據(jù)誤差的大小選擇實驗電路，可見，實驗原理是實驗的核心，要理解并掌握牢固．同時掌握利用圖象法分析實驗數(shù)據(jù)的基本方法．