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5. 利用如图电路测量电池的电动势E和内阻r时,通过调节电阻箱R的阻值,记录相应电流表示数I,根据 U=IR 算出相应路端电压值。若利用U-I图像分析由电流表内电阻引起的实验误差,在下图中,实线是根据实验数据(U=IR)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 (没有电流表内电阻影响的理想情况)。下列图像中正确的是(  )
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👩‍🏫 教师答案
【答案】C
【详解】为了减小误差,根据多次测量的结果,分别列出若干组联立方程,求出若干组E和r,最后以E
的平均值和r的平均值作为实验结果。这种方法的实验结果比只用两组U、I数据求得的结果误
差小。
采用另外一种方法,也能减小误差,而且更简便、直观,那就是图像法。
伏安法的关系式可以改写成U=-Ir+E
①图线与U 坐标轴的交点值表示断路时的路端电压,这时的电压U 等于电源的电动势E。
ݎ=ܧ
②根据这条直线可以推出U=0 时的短路电流。根据短路电流I短与电源内阻r、电动势E的关
߂ܫ
系,可以求出电源的内阻
ݎ=߂ܷ
③另外,如果从直线方程U=-Ir+E的角度理解,通过求解U-I图像斜率的绝对值也可
以求出电源的内阻r,即
由于干电池的内阻较小,当电流变化时,电压的变化可能较小。为了得到更加精确的测量结果,
作图时,电压轴的起点标度一般不从0 开始,应根据实验数据选择合适的起点标度。
水果电池的内阻较大,容易测量。但实验时,内阻会发生明显改变。测量应尽量迅速,在内阻发
生较大变化之前结束测量。
【来源】 例题与变式·必修第三册·第三节 实验:电池电动势和内阻的测量 · 物理 · 第5题
【难度】★★★☆☆ 【题型】解答题
【章节】 12-电能 能量守恒定律
【考点】 测电池电动势和内阻的原理