Question

4．某實(shí)驗(yàn)小組按如圖甲的電路用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，如圖乙所示的U-I圖象是由實(shí)驗(yàn)測得的7組數(shù)據(jù)標(biāo)出的點(diǎn)，請你完成圖線，并由圖線求出E=1.5V，r=0.36Ω．由于實(shí)驗(yàn)中所用電表不是理想電表，則E_測＜E_真，r_測＜r_真（填“＜”“=”或“＞”）

Answer 1

分析 根據(jù)U=E-Ir可知，電源電動勢E應(yīng)等于U-I圖象的縱軸截距，電源內(nèi)阻應(yīng)等于U-I圖象斜率的絕對值；分析電動勢和內(nèi)阻的誤差大小時可將電源與電壓表看做一等效電源，然后可知電壓和內(nèi)阻的測量值均偏�。�

解答 解：畫出的U-I圖象如圖所示：根據(jù)U=E-Ir可知，E=1.5V，r=$\frac{1.5-1.0}{1.1}Ω$≈0.36Ω；

采用“等效電源法”分析可知，可把電源與電壓表看做一等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，測量的電動勢是等效電源外電路斷開時的路端電壓，由于等效電源外電路斷開時電源與電壓表組成一閉合電路，所以等效電源的外電斷開時的路端電壓一定小于電源的電動勢，即${E}_{測}^{\;}$＜${E}_{真}^{\;}$；
同理，電源內(nèi)阻測量的是等效電源的內(nèi)阻即電源與電壓表的并聯(lián)電阻，由于并聯(lián)電阻小于任一支路的電阻，所以內(nèi)阻測量值偏小，即${R}_{測}^{\;}$＜${R}_{真}^{\;}$；
故答案為：1.5，0.36，＜，＜

點(diǎn)評 應(yīng)明確：①根據(jù)U=E-Ir可知，表示電源的U-I圖象中縱軸截距等于電動勢大小，U-I圖象斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻；②可采用“等效電源法”分析電動勢和內(nèi)阻測量值與真實(shí)值大小關(guān)系．