Question

在《測定電源電動勢和內(nèi)阻》的實驗中，某同學所用的電路圖如圖所示，測得的數(shù)據(jù)如下表：

	1	2	3	4	5	6
U/V	1.42	1.36	1.08	1.21	1.14	1.07
I/A	0.04	0.08	0.12	0.16	0.20	0.24

①實驗誤差分系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種．該實驗的系統(tǒng)誤差主要是
由

 

引起的，由于系統(tǒng)誤差本實驗電動勢的測量值E_測

 

真實值E_真（填“大于”、“小于”或“等于”）．
用畫U-I圖線求電動勢和內(nèi)阻的優(yōu)點在于可以盡量減小實驗的

 

誤差．
②在如圖給出的U-I坐標系中用已知的數(shù)據(jù)畫出U-I圖線（橫、縱坐標的起點已經(jīng)規(guī)定好），從圖象中可以發(fā)現(xiàn)該同學記錄的第

 

組數(shù)據(jù)有錯誤．
③求得電動勢E=

 

V，內(nèi)阻r=

 

Ω．（均保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：①由圖可知，電壓表測量為電源的輸出電壓，電壓表示數(shù)沒有誤差，但電流表測量的卻是外電路中一部分電路中的電壓，故可知誤差來自于電壓表的分流；
②采用描點法作圖，圖象中偏離較遠的點誤差較大；
③圖象縱坐標的交點為電源的電動勢，圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻．

解答：解：①該實驗的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流，導致電流表測量的電流小于通過電源的真實電流；
利用等效電源分析，即可將電壓表等效為電源內(nèi)阻，測實驗中測出的電動勢應為等效電阻輸出的電壓，由圖可知，輸出電壓小于電源的電動勢；故可知電動勢的測量值小于真實值；
而采用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)可以減小實驗的偶然誤差，不能減小系統(tǒng)誤差；
②如圖建立坐標，采取描點連線的方法作出圖象如圖所示；偏離直線遠的數(shù)據(jù)點記錄有錯誤；故說明第3組紀錄有誤；
③圖象與縱軸的交點值表示電動勢，圖線的斜率值表示源的內(nèi)阻．由圖可知電源的電動勢為1.50V；
在計算斜率時在直線上取距離盡量大點的兩點計算．故可以選取第1和第6組計算得：r=

1.42-1.07

0.24-0.04

≈1.8Ω
故答案為：①電壓表的分流，小于，偶然；②圖象如上圖，3；③1.5，1.8．

點評：本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻實驗的數(shù)據(jù)的處理，要求能正確分析誤差的來源，并能用圖象法求出電勢和內(nèi)電阻．