Question

用電壓表和電流表測電源的電動勢和內電阻，既可用圖中（甲）圖所示的電路，也可用（乙）圖所示的電路，現使用（甲）圖所示的電路，測得多組數據，把它們標在（丙）圖的坐標紙上，并作出路端電壓U與干路電流I間的關系（U-I）圖象如圖所示．

①由（丙）圖的圖象可知中，電源的電動勢E=

 

V，內電阻r=

 

Ω．
②考慮到電流表和電壓表本身電阻對測量結果的影響，（丙）圖的圖象并不是真正的路端電壓U與干路電流I間的關系圖象．請在原圖象的坐標紙上定性地畫出真正的U-I圖象．
③如果（丙）圖是采用（乙）圖所示的電路進行測量并作出的圖象，所得的電源電動勢E和內電阻r的測量值與真實值相比較，各是偏大還是偏小？答：

 

．

Answer 1

分析：（1）在伏安特性曲線中，曲線與縱坐標的交點為電源的電動勢；圖象的斜率表示電源的內阻；
（2）由甲電路圖可中電表的影響可知測量值與真實值之間的關系，從而得出真正的U-I圖象；
（3）根據乙圖中兩表對電路的影響，可以得出測量值與真實值之間的關系．

解答：解：①U-I圖象中，圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢，由圖可知電動勢為1.5V；而圖象的斜率表示電源的內電阻，則可知r=

1.5-1

0.5

=1.0Ω；
（2）甲圖中電流表是準確的，但由于電流表的分壓導致電壓表示數偏小；但當外電路斷路時，電流表的分壓可以忽略，故電動勢準確；故所畫圖象應在原圖象的上方，與縱軸的交點相同；與原圖象的距離是越靠左邊距離越小，越靠右邊距離越大；如圖所示：
③若采用乙圖進行實驗，則電壓準確，但由于電壓表的分流導致電流表示數偏小，則作圖的時候，圖象應在真實值下方，且短路電流相同；故與縱坐標的交點小于1.5V，同時圖象的斜率偏小，故內阻也偏小，故電動勢和內電阻都偏小；
故答案為：①1.5； 1.0；②如上圖；③都偏小．

點評：本題考查測量電動勢和內電阻的誤差分析，注意電表均不是理想電表，故應考慮電流表的分壓和電壓表的分流．