题目内容

2．测量一节干电池的电动势和内阻，完成下列实验要求：

（1）实验所采用的电路图如图甲所示，根据电路图请在如图乙所示的实物图上连线：
（2）如图丙所示，是某同学根据正确的实验得到的数据作出的图线，其中纵坐标U为电压表的示数，横坐标I为电流表的示数，由图可知，被测干电池的电动势为1.4V，内阻为0.67Ω  （保留两位有效数字）
（3）用这种方法测出的电池的电动势E测与真实值比较偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

分析 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意图象中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；根据误差来源得出电动势与真实值间的关系．

解答 解：（1）本实验采用串联电路即可，电流表相对于电源采用外接法；根据原理图得出实物图，如图所示；

（2）由U-I图可知，电源的电动势E=1.4V；=由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得，电源内阻r=$\frac{E-U}{I}$=$\frac{1.4V-1.0V}{0.6A}$≈0.67Ω；
（3）根据闭合电路欧姆定律可知，由于电压表的分流作用导致电流表测出的电流小于干路的总电流，从而造成误差；
可采用等效电源法分析误差大小：把电压表与电源看做一“等效电源”，根据E=U断可知，电动势测量值应等于等效电源的外电路断开时的路端电压，由于等效电源的外电路断开时，电压表与电源仍然组成一闭合电路，所以电源的路端电压将小于电动势，即电动势的测量值比真实值偏小．
故答案为：（1）实物电路图如右图所示；（2）1.4；0.67．（3）偏小．

点评 可以利用“等效电源”法分析误差大小，即可把“电压表”与“电源”看做一个“等效电源”，然后结合闭合电路欧姆定律讨论即可．

练习册系列答案
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