Question

在测干电池的电动势和内电阻的实验中，有图甲、图乙两个可供选择的电路，为了测量准确应该选用______电路进行实验，根据实验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是______V，内电阻是______Ω．测量值与真实值相比E_测______ E_真； r_测______ r_真（填“＞”“=”或“＜”）

Answer 1

【答案】分析：由于电压表和电流表都有一定的内阻，给实验带来系统误差．甲电路中，电流表读出的不是通过电源的电流，误差来源于电压表的分流，而乙电路中，电压表测量的电压不等于路端电压，是由于电流表的分压．由于电源的内阻较小，电压表分流较小，则知可采用甲电路进行实验．由图读出两组电压和电流值，由闭合电路欧姆定律组成方程，求出电源的电动势和内阻．
解答：解：本实验中电压表应测量路端电压，电流表应测量通过电源的电流，由于电压表和电流表都有一定的内阻，两种电路都存在系统误差．甲电路中，电流表读出的不是通过电源的电流，比电源的电流小，其读数等于电源的电流与通过电压表电流之差，误差来源于电压表的分流，而乙电路中，电压表测量的电压不等于路端电压，是由于电流表的分压．由于电源的内阻较小，电流表的内阻也较小，若采用乙电路，电流表分压较大，测得的内阻误差较大．而甲电路中，电源内阻较小时，电压表分流较小，测量误差较小．故可采用甲电路进行实验．
由U=E-Ir可得图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势E=1.5V
图象的斜率表示电源的内阻，故r=0.625．
本实验中由于电压表的分流，使电流测量值小于真实值，而电压表示数是准确的，当电路短路时，电压表的分流可以忽略不计，故短路电流为准确的，则图象应以短流电流向左下移动，故图象与纵坐标的交点减小，图象的斜率减小，故电动势减小，内阻小于真实值；
故答案为：甲；   1.5   v；  0.625Ω；＜；＜
点评：本题根据实验原理分析误差产生的原因，并根据误差的大小选择实验电路，可见，实验原理是实验的核心，要理解并掌握牢固．