Question

14．用如图甲所示的电路中测电池的电动势和内阻，电流表A和电压表V均不是理想电表，R₀为阻值确定的定值电阻，改变滑动变阻器R的阻值，将得到的电流表A和电压表V示数绘制成U-I图线如图乙：
（1）电源的电动势E=U₁，内阻r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{0}}{{I}_{1}}$．
（2）请根据图甲采用的电路图分析测量值与真实值之间的关系，E_测＜E_真，r_测 ＜r_真．

Answer 1

分析 （1）根据电路图及闭合电路欧姆定律进行分析，由图象可求得电源的电动势和内电阻；
（2）根据实验原理进行分析，明确电压表分流带来的影响，并由图象进行分析误差．

解答 解：（1）由图可知，本实验中采用伏安法测电源的电动势和内电阻，电压表直接接在电源两端，则由闭合电路欧姆定律可知：
U=E-Ir，则由图可知，电源的电动势E=U₁；图象的斜率表示内电阻，故r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{0}}{{I}_{1}}$；
（2）本实验中采用电流表相对电源的外接法，由于电压表内阻的影响使电流表示数偏小；而当外电路短路是电压表的分流作用可以忽略；故可以得出真实图象如图虚线所示；由图可知，电源的电动势和内电阻的测量值均偏小；
故答案为：（1）U₁； $\frac{{U}_{1}-{U}_{0}}{{I}_{1}}$；（2）＜；＜

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理和应用闭合电路欧姆定律的分析方法，本题中要注意明确定值电阻对实验测量没有影响，只是起到保护作用．