题目内容
在《测定电源电动势和内阻》的实验中,某同学所用的电路图如图所示,测得的数据如下表:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| U/V | 1.42 | 1.36 | 1.08 | 1.21 | 1.14 | 1.07 |
| I/A | 0.04 | 0.08 | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 |
①实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由_______________________引起的,由于系统误差本实验电动势的测量值E测______真实值E真(填“大于”、“小于”或“等于”)。用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的___________误差。
②在如图给出的U-I坐标系中用已知的数据画出U-I图线(横、纵坐标的起点已经规定好),从图象中可以发现该同学记录的第___________组数据有错误。
③求得电动势E=________V,内阻r=______Ω。(均保留2位有效数字)。
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【答案】①电压表的分流,小于,偶然;②图象略,3;③1.5,1.8。
【解析】(1)①因需探究重力做功和物体动能变化的定量关系,所以需要测量小球下落的位移x和小球经过光电门时的速度v,小球下落时只受重力,所以重力做的功为mgx,因小球的初动能为零,所以动能变化量等于末动能
;②小球的直径很小,经过光电门时的时间很短,可认为在这段时间内小球做匀速运动,所以小球通过光电门时的速度
=4.00m/s,小球从电磁铁处下落到经过光电门时重力做的功W=mgh=4.04J,小球动能变化量ΔE=
=4.00J;③见答案。
(2)①该实验的系统误差主要是由电压表的分流,导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流;利用等效电源分析,可知电动势的测量值小于真实值;图象法处理实验数据可以减小实验的偶然误差;②图略;偏离直线远的数据点记录有错误;③图象与纵轴的交点值表示电动势,图线的斜率值表示源的内阻。在计算斜率时在直线上取距离尽量大点的两点计算。