Question

20．用伏安法測電源電動勢和內(nèi)電阻，已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻相比，不可忽略，畫出的（甲）、（乙）兩種可供選用的測量電路．

（1）為提高電動勢和內(nèi)電阻的測量精度，應(yīng)選用的電路是乙．
（2）由實驗數(shù)據(jù)做出如圖（丙）所示圖象，則該電阻的內(nèi)電阻r=1.0Ω．
（3）產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表的分流．
（4）在實驗過程中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化，能正確反映P-U關(guān)系的圖象是C．

Answer 1

分析 （1）分析圖示電路結(jié)構(gòu)，再根據(jù)閉合電路歐姆定律進行分析，從而確定對應(yīng)的電路圖；
（2）根據(jù)電源的U-I圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻；
（3）明確真實值和測量值的關(guān)系，從而明確誤差來源；
（4）求出電源輸出功率表達式，明確電源的輸出功率隨外電阻的變化而變化的規(guī)律，從而確定對應(yīng)的圖象．

解答 解：（1）干電池內(nèi)阻較小，為減小實驗誤差，電流表外接，應(yīng)選題乙所示電路圖；
（2）由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值是1.50，則電源電動勢為：E=1.5V，
電源內(nèi)阻為：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-0.9}{0.6}$=1.0Ω；
（3）本實驗中由于電壓表的分流作用使電流表示數(shù)偏小，故誤差來自于電壓表的分流；
（4）電壓表測量路端電壓，其示數(shù)隨滑動變阻器的阻值增大而增大；而當內(nèi)阻和外阻相等時，輸出功率最大；此時輸出電壓為電動勢的一半．外電路斷開時，路端電壓等于電源的電動勢，此時輸出功率為零；故符合條件的圖象應(yīng)為C． 
故答案為：（1）乙；（2）1.0；（3）電壓表的分流；（4）C

點評 本題考查了實驗電路選擇、實驗器材選擇、作圖象、求電源電動勢與內(nèi)阻等問題，要知道實驗原理，要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法；電源的U-I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻．