Question

如圖甲所示為一黑箱裝置，盒內有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端．
（1）為了探測黑箱，某同學進行了以下幾步測量：
①用多用電表的電阻擋測量a、b間的電阻；
②用多用電表的電壓擋測量a、b間的輸出電壓；
③用多用電表的電流擋測量a、b間的輸出電流．
你認為以上測量中不妥的有：

 

（填序號），理由是：

 

（2）含有電源的黑箱相當于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極．為了測定這個等效電源的電動勢和內阻，該同學設計了如圖乙所示的電路，調節變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數，并在方格紙上建立了U-I坐標，根據實驗數據畫出了坐標點，如圖丙所示．請你作進一步處理，并由圖求出等效電源的電動勢E=

 

V，內阻r=

 

Ω．
（3）由于電壓表和電流表的內阻，會產生系統誤差，則采用此測量電路所測得的電動勢與實際值相比

 

，測得的內阻與實際值相比

 

（填“偏大”、“偏小”和“相同”）．

Answer 1

分析：（1）多用電表不能用電阻擋直接測含源電路的電阻，用多用電表的電流檔測量a、b間可能會造成短路．
（2）采用描點法作圖，由圖可知，圖象由縱坐標的交點為電動勢；由圖象與橫坐標的交點利用閉合電路歐姆定律可求得內電阻．
電壓表測量為電源的輸出電壓，電壓表示數沒有誤差，但電流表測量的卻是外電路中一部分電路中的電流，故可知誤差來自于電壓表的分流；

解答：解：（1）多用電表不能用電阻擋直接測含源電路的電阻，用多用電表的電流檔測量a、b間可能會造成短路．
用多用電表的電壓檔測量a、b間的輸出電壓是可以的，故選②
（2）由U-I圖可知，

電源的電動勢E=1.45V
路端電壓為1V時，電流為0.6A，則由閉合電路歐姆定律可知：r=

E-U

I

=0.75Ω．
（3）該實驗的系統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；實驗中測出的內阻應為實際電源內阻和電壓表內阻并聯的等效電阻，
所以測得的內阻與實際值相比偏小．
故答案為：（1）①、③
①中不能用電阻檔直接測量含源電路的電阻；
③中可能會造成短路
   （2）1.45（±0.02）0.73（±0.02）
（3）偏小  偏小

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