Question

13．如图甲，虚线框内为一黑箱，箱内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端，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，为了测定该等效电源的电动势和内阻，一同学将电压表、电流电阻箱连接在a、b两端，调节电阻箱的阻值，记录下电压表和电流表的示数，实验数据如下表：

电压（U/V）	1.48	1.44	1.38	1.30	1.20	1.08
电流（I/A）	0.05	0.10	0.15	0.25	0.35	0.50

（1）请在图乙中描点作出U-I图线，并根据图线求出等效电源的电动势E=1.52V，内阻r=0.87Ω

（2）由于电压表和电流表存在内阻，则电动势的测量值与真实值比偏小，内阻的测量值与真实值相比偏小（均填“偏大”“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）根据表中实验数据做出U-I图象，电源的U-I图象与纵坐标的交点为电动势，图象斜率的绝对值是电源的内阻．
（2）分析电路结构，从而明确误差来源，再根据图象分析误差情况．

解答 解：根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象如图所示，
由图象可知，图线与纵坐标的交点坐标值是1.52V，电源的电动势为：
E=1.52V，
电源内阻为：
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.52-1.0}{0.6}$≈0.87Ω．
（2）本实验采用了相对电源的电流表外接法，由于电压表分流导致电流表示数偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，作出电源的U-I图象真实值和测量值，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
故答案为：（1）如图所示，1.52，0.87；（2）偏小，偏小

点评 解决本题的关键知道实验误差的来源，会从U-I图线中获取电源的电动势和内电阻．同时能根据图象分析实验误差情况．