Question

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）．

Answer 1

分析：①由图可知，电压表测量为电源的输出电压，电压表示数没有误差，但电流表测量的却是外电路中一部分电路中的电压，故可知误差来自于电压表的分流；
②采用描点法作图，图象中偏离较远的点误差较大；
③图象纵坐标的交点为电源的电动势，图象的斜率表示电源的内阻．

解答：解：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，即可将电压表等效为电源内阻，测实验中测出的电动势应为等效电阻输出的电压，由图可知，输出电压小于电源的电动势；故可知电动势的测量值小于真实值；
而采用图象法处理实验数据可以减小实验的偶然误差，不能减小系统误差；
②如图建立坐标，采取描点连线的方法作出图象如图所示；偏离直线远的数据点记录有错误；故说明第3组纪录有误；
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．由图可知电源的电动势为1.50V；
在计算斜率时在直线上取距离尽量大点的两点计算．故可以选取第1和第6组计算得：r=

1.42-1.07

0.24-0.04

≈1.8Ω
故答案为：①电压表的分流，小于，偶然；②图象如上图，3；③1.5，1.8．

点评：本题考查测量电动势和内电阻实验的数据的处理，要求能正确分析误差的来源，并能用图象法求出电势和内电阻．