题目内容
20.在测干电池的电动势和内电阻的实验中,图1有甲、乙两个可供选择的电路,应选用甲电路进行实验,实验中误差的来源是电流表读数比实际值偏小,根据实验数据画出的U-I图线如图2所示,则求得的电动势是1.5V,内电阻是0.83Ω.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.
甲电路中由于电压表的分流,使电流表的读数小于真实值;
由U=E-Ir可得,图象与纵坐标的交点为电源的电动势,图象的斜率表示内阻,将图象延长可得:
E=1.5V;
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5}{1.8}$=0.83Ω
故答案为:甲,电流表,小,1.5,0.83.
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.同时掌握利用图象法分析实验数据的基本方法.
练习册系列答案
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