Question

13．两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R₀、电源的电动势E和内电阻r．调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V₁的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V₂的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U-I直线．回答下列问题：

（1）根据甲乙两同学描绘的直线，可知正确的是AD
A．甲同学是根据电压表 V₁和电流表A的数据
B．甲同学是根据电压表 V₂和电流表A的数据
C．乙同学是根据电压表 V₁和电流表A的数据
D．乙同学是根据电压表 V₂和电流表A的数据
（2）根据图（b），求出定值电阻R₀﹦2.0Ω，电源内电阻的阻值r﹦1.0Ω．
（3）仅从实验设计原理上分析，用上述方法得到的R₀测量值与真实值相比偏小；电源内电阻r测量值与真实值相比偏小（选填“偏大”“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）从电路连接结合电流表和电压表的读数变化判断甲、乙两同学描绘的图线的含义．
（2）定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻；电源的U-I图线的纵轴截距表示电动势，斜率表示内电阻；
（3）明确电路结论，根据电表内阻的影响分析电路实验误差．

解答 解：（1）从图象上看出电流表A的读数增大时，甲同学的绘制图象电压表的读数减小，乙同学的绘制图象电压表的读数增大，
从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V₁的读数减小，电压表V₂的读数增大．
所以甲同学是根据电压表V₁和电流表A的数据绘制图象的，故B错误，A正确；
乙同学是根据电压表V₂和电流表A的数据绘制图象的，故C错误，D正确．
故选：AD．
（2）定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻，R₀=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{1.0}{0.5}$=2.0Ω；
图线乙的纵轴截距表示电动势，为1.5V；斜率绝对值表示内电阻，k=$\frac{△{U}_{1}}{△I}$=$\frac{1.5-1.0}{0.5}$=1.0Ω，所以电源的内阻为1Ω；
（3）由图可知，在测量定值电阻时采用的是电流表外接法，则由于电压表的分流而使电流表示数大于真实值；则由欧姆定律可知，测量值小于真实值；
测内电阻时采用相对电源的电流表外接法，则由于电压表的分流而使电流表示数偏小；可将电压表视为与电源内阻并联，则可知测量电阻偏小；
故答案为：（1）AD； （2）2.0，1.0；（3）偏小，偏小

点评 本题考查测量电动势和内电阻实验的数据和定值电阻电流及电压数据的处理，并能用图象法求出内电阻．同时注意误差分析的方法，明确两种电路中电表内阻所带来的影响．