Question

20．用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)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(huà)出的（甲）、（乙）兩種可供選用的測(cè)量電路．

（1）為提高電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量精度，應(yīng)選用的電路是乙．
（2）由實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中，隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會(huì)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(jìn)行分析，從而確定對(duì)應(yīng)的電路圖；
（2）根據(jù)電源的U-I圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻；
（3）明確真實(shí)值和測(cè)量值的關(guān)系，從而明確誤差來(lái)源；
（4）求出電源輸出功率表達(dá)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(duì)應(yīng)的圖象．

解答 解：（1）干電池內(nèi)阻較小，為減小實(shí)驗(yàn)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(diǎn)坐標(biāo)值是1.50，則電源電動(dòng)勢(shì)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(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用使電流表示數(shù)偏小，故誤差來(lái)自于電壓表的分流；
（4）電壓表測(cè)量路端電壓，其示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器的阻值增大而增大；而當(dāng)內(nèi)阻和外阻相等時(shí)，輸出功率最大；此時(shí)輸出電壓為電動(dòng)勢(shì)的一半．外電路斷開(kāi)時(shí)，路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)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(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)電路選擇、實(shí)驗(yàn)器材選擇、作圖象、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻等問(wèn)題，要知道實(shí)驗(yàn)原理，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法；電源的U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻．