Question

圖甲為一黑箱裝置，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用多用電表的電阻檔測量a、b間的電阻
②用多用電表的電壓檔測量a、b間的輸出電壓
③用多用電表的電流檔測量a、b間的輸出電流．
以上測量中操作正確的是

②

（填序號）
（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，該同學設計了圖乙所示的電路．調節變阻器的阻值，記錄下V和A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）．請你根據此條件求出等效電源的電動勢
E=

1.45

V，內阻r=

0.75

Ω．
（3）由于電壓表和電流表內阻的影響不可忽略．則采用此測量電路所測得的電動勢與實際值相比

偏小

，測得的內阻與實際值相比

偏小

．（填：偏大或偏小或相同）

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；測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）②
（2）1.45，0.75
（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．