Question

20．某科技小組的同學(xué)通過查找資料動手制作了一個電池．
（1）甲同學(xué)選用圖1所示的電路圖測量該電池的電動勢和內(nèi)阻．在他測量與計算無誤的情況下，他所得到的電源電動勢E的測量值比真實值偏�。瓻的測量值比真實值偏小的原因可能是A（選填選項前的字母）造成的．
A．電壓表的分流       B．電流表的分壓

（2）乙同學(xué)選用圖2所示的電路圖測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，其中定值電阻的阻值為R₀，根據(jù)實驗電路圖連接好電路閉合開關(guān)，逐次改變電阻箱接入電路中電阻的阻值R，讀出與R對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，并作記錄．根據(jù)多組實驗數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象，若已知圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則這個實驗中所測電池電動勢的測量值E=$\frac{1}$，內(nèi)阻的測量值r=$\frac{k}-{R}_{0}$．

Answer 1

分析 （1）由于電壓表的分流作用使測量值比真實值偏��；
（2）由閉合電路的歐姆定律求出$\frac{1}{U}$與$\frac{1}{R}$的關(guān)系式，根據(jù)該關(guān)系式求出電源的電動勢與內(nèi)阻；

解答 解：（1）由圖1所示可知，相對于電源來說，實驗采用電流表外接法，
當(dāng)外電路短路時，電流的測量值等于真實值，除此之外，由于電壓表的分流作用，電流的測量值小于真實值，
電源的U-I圖象如圖所示，

由圖象可知，電源電動勢的測量值小于真實值，因此E的測量值比真實值偏小的原因可能是A；
（2）由圖2所示電路可知，E=U+I（r+R₀）=U+$\frac{U}{R}（r+{R}_{0}）$，則$\frac{1}{U}=\frac{{R}_{0}+r}{E}•\frac{1}{R}+\frac{1}{E}$
因此圖3中圖象的縱軸截距b=$\frac{1}{E}$，得電動勢$E=\frac{1}$；
圖象的斜率k=$\frac{r+{R}_{0}}{E}$，則電源內(nèi)阻r=$\frac{k}-{R}_{0}$；
故答案為：（1）A；（2）$\frac{1}$；$\frac{k}-{R}_{0}$．

點評 本題關(guān)鍵在于能由圖象知識（斜率與截距的意義）結(jié)合閉合電路歐姆定律求解，在解題時要注意題目中給出的條件及坐標(biāo)中隱含的信息．