Question

20．在測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，圖1有甲、乙兩個(gè)可供選擇的電路，應(yīng)選用甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中誤差的來(lái)源是電流表讀數(shù)比實(shí)際值偏小，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的U-I圖線如圖2所示，則求得的電動(dòng)勢(shì)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(shí)驗(yàn)帶來(lái)系統(tǒng)誤差．甲電路中，電流表讀出的不是通過(guò)電源的電流，誤差來(lái)源于電壓表的分流，而乙電路中，電壓表測(cè)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)．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(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

解答 解：本實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)測(cè)量路端電壓，電流表應(yīng)測(cè)量通過(guò)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(guò)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(guò)電壓表電流之差，誤差來(lái)源于電壓表的分流，而乙電路中，電壓表測(cè)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(cè)得的內(nèi)阻誤差較大．而甲電路中，電源內(nèi)阻較小時(shí)，電壓表分流較小，測(cè)量誤差較小．故可采用甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
甲電路中由于電壓表的分流，使電流表的讀數(shù)小于真實(shí)值；

由U=E-Ir可得，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，圖象的斜率表示內(nèi)阻，將圖象延長(zhǎng)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(diǎn)評(píng) 本題根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析誤差產(chǎn)生的原因，并根據(jù)誤差的大小選擇實(shí)驗(yàn)電路，可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)的核心，要理解并掌握牢固．同時(shí)掌握利用圖象法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本方法．