Question

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．

Answer 1

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．