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16. 用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻(约为1 Ω)。其中R为电阻箱,电流表的内电阻约为0.1 Ω,电压表的内电阻约为3kΩ。
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(1) 利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r,所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电流表内电阻用表示,请你用E、r和RA表示出、,并简要说明理由_______。
(2) 某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中,实线是根据实验数据(图甲:U=IR,图乙:)描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像(没有电表内电阻影响的理想情况)。
在图3中,对应图甲电路分析的U-I图像是:__________;对应图乙电路分析的U-I图像是:________。
综合上述分析,为了减小由电表内电阻引起的实验误差,本实验应选择图1中的______(填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)E′=E, r′=r+RA, C, A, 乙
【详解】(1) 等效电源:E′=E(开路电压),r′=r+RA(电流表内阻串联)。
(2) 图甲(电流表内接):电流表分压,电压测量值偏大,对应图C。
图乙(电流表外接):电压表分流,电流测量值偏大,对应图A。
(3) 图甲误差约10%(RA/r),图乙误差约0.03%(r/RV),应选乙。
【来源】2020年北京高考真题物理【分值】10 分【题型】实验题【难度】★★☆☆☆