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20.用伏安法测电源电动势和内电阻,已知电流表内阻和电源内电阻相比,不可忽略,画出的(甲)、(乙)两种可供选用的测量电路.

(1)为提高电动势和内电阻的测量精度,应选用的电路是乙.
(2)由实验数据做出如图(丙)所示图象,则该电阻的内电阻r=1.0Ω.
(3)产生系统误差的主要原因是电压表的分流.
(4)在实验过程中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化,能正确反映P-U关系的图象是C.

分析 (1)分析图示电路结构,再根据闭合电路欧姆定律进行分析,从而确定对应的电路图;
(2)根据电源的U-I图象求出电源电动势与内阻;
(3)明确真实值和测量值的关系,从而明确误差来源;
(4)求出电源输出功率表达式,明确电源的输出功率随外电阻的变化而变化的规律,从而确定对应的图象.

解答 解:(1)干电池内阻较小,为减小实验误差,电流表外接,应选题乙所示电路图;
(2)由图示电源U-I图象可知,图象与纵轴交点坐标值是1.50,则电源电动势为:E=1.5V,
电源内阻为:r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-0.9}{0.6}$=1.0Ω;
(3)本实验中由于电压表的分流作用使电流表示数偏小,故误差来自于电压表的分流;
(4)电压表测量路端电压,其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大;而当内阻和外阻相等时,输出功率最大;此时输出电压为电动势的一半.外电路断开时,路端电压等于电源的电动势,此时输出功率为零;故符合条件的图象应为C. 
故答案为:(1)乙;(2)1.0;(3)电压表的分流;(4)C

点评 本题考查了实验电路选择、实验器材选择、作图象、求电源电动势与内阻等问题,要知道实验原理,要掌握应用图象法处理实验数据的方法;电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势图象斜率的绝对值是电源内阻.

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