Question

14．如图1、2所示为利用U-I法测定电源电动势和内阻的两种常用方法，图3和图4是用图象法处理的结果．由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差．请分析以下问题：

（1）采用图1的方法，引入系统误差的原因是电压表分流；采用图2的方法，引入系统误差的原因是电流表分压．
（2）图3是用图1（填“图1”或“图2”）电路处理的结果，其中图线②（填“①”或“②”）表示测量图线，图线①（填“①”或“②”）表示真实图线；图4是用图2（填“图1”或“图2”）电路处理的结果，其中图线④（填“③”或“④”）表示测量图线，图线③（填“③”或“④”）表示真实图．

Answer 1

分析 （1）分析两电路，明确因电表内阻不计而带来的误差情况；
（2）明确两种接法中所对应的极限情况，从而找出对应的图线，再根据测量值的误差情况明确真实图象和测量图象．

解答 解：（1）由于电表不是理想电表，则电流表存在内阻，电压表内阻不是无穷大，则在图1中由于采用相对电源的外接法，则由于电压表的分流使电流表偏小；而图2中采用电流表相对电源的内接法；故由于电压表的分压而使电压表示数偏大；
（2）图1中采用电流表相对电源的外接法，误差来自于电压表的分流，当外电路短路时，电压表分流可以忽略；故此种接法中短路电流不变；故图3是该电路所测数据的处理结果；由于电压表的分流，电流表示数偏小，故图线②是测量图象，图线①是真实图象；
图2中采用电流表相对电源的内接法，误差来自于电流表的分压，当外电路断路时，电流表中电流为零，分压可忽略；故测量的电动势准确；故图4是该电路所测数据处理的结果；由于电压表测量值偏小，故④是测量图象，③是实际图线；
故答案为：（1）电压表分流；电流表分压；（2）图1； ②；  ①；图2； ④； ③；

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验误差分析，要注意明确误差增来自于电表内阻；将电表视为能测量数值的电阻再利用闭合电路欧姆定律以及串并联电路规律进行分析即可求解；初学者难度稍大，要注意此类题型的训练．