Question

13．在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，采用如图所示实验电路．

（1）如图是根据实验数据作出的U-I图象，由图可知，电源的电动势E=2.96 V，内阻r=0.74Ω．
（2）在其他操作规范的情况下，该实验误差产生的主要原因是电压表分流，测得电源的电动势偏小．（填“偏大”或“偏小”）
（3）在测定电源的电动势和内阻的实验中，除上述方法外，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的CD
A．一只电流表和一个滑动变阻器
B．一只电压表和一个定值电阻
C．一只电流表和一个电阻箱
D．一只电压表和一个电阻箱．

Answer 1

分析 （1）由图可知，图象由纵坐标的交点为电动势；图象的斜率表示内电阻可求得内电阻．
（2）图象与纵坐标的交点表示电动势，图象的斜率表示内电阻；由图象法可分析此种接法会造成的误差；
（3）明确测量电动势和内电阻的基本方法，从而设计出对应的实验电路．

解答 解：（1）由U=E-Ir以及U-I图可知，图象的与纵轴的交点表示电源的电动势，故电源的电动势E=2.97V；
U-I图象斜率的绝对值等于内阻，所以r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.97-2.0}{1.3}$=0.74Ω；
（2）因该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，故所测电动势小于真实值．
（3）测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir，作电压表测量路端电压U、用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，即由一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器绊组合可测量电源的电动势和内阻．也可以在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个电阻箱组合测量，电阻箱可以读出阻值，由U=IR可求出路端电压，或用电压表和电阻箱组合，由电压表读数U与电阻箱读数R之比求出电流．但只有一个电流表和滑动变阻器或一个电压表和一个定值电阻无法进行测量；故CD正确，AB错误；
故选：CD；
故答案为：（1）2.96  0.74   （2）电压表分流   偏小  （3）CD

点评 测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，实验的电路有三种，分别是伏安法、伏阻法和安阻法．要明确实验中需要测量多组数据，同时能明确U=E-Ir的正确应用．