Question

13．如圖甲，虛線框內(nèi)為一黑箱，箱內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端，含有電源的黑箱相當(dāng)于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極，為了測定該等效電源的電動勢和內(nèi)阻，一同學(xué)將電壓表、電流電阻箱連接在a、b兩端，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

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

（1）請?jiān)趫D乙中描點(diǎn)作出U-I圖線，并根據(jù)圖線求出等效電源的電動勢E=1.52V，內(nèi)阻r=0.87Ω

（2）由于電壓表和電流表存在內(nèi)阻，則電動勢的測量值與真實(shí)值比偏小，內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值相比偏小（均填“偏大”“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出U-I圖象，電源的U-I圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電動勢，圖象斜率的絕對值是電源的內(nèi)阻．
（2）分析電路結(jié)構(gòu)，從而明確誤差來源，再根據(jù)圖象分析誤差情況．

解答 解：根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出電源的U-I圖象如圖所示，
由圖象可知，圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.52V，電源的電動勢為：
E=1.52V，
電源內(nèi)阻為：
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.52-1.0}{0.6}$≈0.87Ω．
（2）本實(shí)驗(yàn)采用了相對電源的電流表外接法，由于電壓表分流導(dǎo)致電流表示數(shù)偏小，當(dāng)外電路短路時，電流測量值等于真實(shí)值，作出電源的U-I圖象真實(shí)值和測量值，如圖所示，由圖象可知，電動勢測量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測量值小于真實(shí)值
故答案為：（1）如圖所示，1.52，0.87；（2）偏小，偏小

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)誤差的來源，會從U-I圖線中獲取電源的電動勢和內(nèi)電阻．同時能根據(jù)圖象分析實(shí)驗(yàn)誤差情況．