Question

图甲为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端．

（1）为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：
①用多用电表的电阻档测量a、b间的电阻
②用多用电表的电压档测量a、b间的输出电压
③用多用电表的电流档测量a、b间的输出电流．
以上测量中操作正确的是

②

（填序号）
（2）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极．为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了图乙所示的电路．调节变阻器的阻值，记录下V和A的示数，并在方格纸上建立了U-I坐标，根据实验数据画出了坐标点（如图丙）．请你根据此条件求出等效电源的电动势
E=

1.45

V，内阻r=

0.75

Ω．
（3）由于电压表和电流表内阻的影响不可忽略．则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比

偏小

，测得的内阻与实际值相比

偏小

．（填：偏大或偏小或相同）

Answer 1

分析：（1）多用电表不能用电阻挡直接测含源电路的电阻，用多用电表的电流档测量a、b间可能会造成短路．
（2）采用描点法作图，由图可知，图象由纵坐标的交点为电动势；由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻．
电压表测量为电源的输出电压，电压表示数没有误差，但电流表测量的却是外电路中一部分电路中的电流，故可知误差来自于电压表的分流；

解答：解：（1）多用电表不能用电阻挡直接测含源电路的电阻，用多用电表的电流档测量a、b间可能会造成短路．
用多用电表的电压档测量a、b间的输出电压是可以的，故选②
（2）由U-I图可知，

电源的电动势E=1.45V
路端电压为1V时，电流为0.6A，则由闭合电路欧姆定律可知：r=

E-U

I

=0.75Ω
（3）该实验的系统误差主要是由电压表的分流，导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流；
利用等效电源分析，即可将电压表等效为电源内阻，测实验中测出的电动势应为等效电阻输出的电压，
由图可知，输出电压小于电源的电动势；故可知电动势的测量值小于真实值；测实验中测出的内阻应为实际电源内阻和电压表内阻并联的等效电阻，
所以测得的内阻与实际值相比偏小．
故答案为：（1）②
（2）1.45，0.75
（3）偏小，偏小

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．