某同学在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，所需器材如下：A．待测电源（电动势E约为4.5V，内阻r约为1.5Ω）B．电压表（量程3V，内阻为3000Ω）C．电流表（量程0.5A，内阻约为1.5Ω）D．

Question

某同学在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，所需器材如下：
A．待测电源（电动势E约为4.5V，内阻r约为1.5Ω）
B．电压表（量程3V，内阻为3000Ω）
C．电流表（量程0.5A，内阻约为1.5Ω）
D．定值电阻R0=1500Ω
E．滑动变阻器R（最大阻值50Ω）
F．开关S，导线若干

（1）为了减小实验误差，试在虚线框中画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出．
（2）实验中，当电流表读数为I₁时，电压表读数为U₁，当电流表读数为I₁时，电压表读数为U₁．据此可以计算出电源内阻的测量值r=___（用I₁、I₂、U₁、U₂表示）．
（3）电动势的测量值___真实值（填“>”“=”“<”）

Answer 1

（1）由于给出的电压表量程只有3V，故不能准确测量，因此应串联定值电阻进行改装，同时本实验中采用滑动变阻器限流接法，而电流表采用相对电源的外接法，如图所示；
（2）根据改装原理可知，实际电压U’=(RV+R0)/(RV)U=(30000+1500)/(3000)U=1.5U；则根据闭合电路欧姆定律可知：
E=(3)/(2)U1+I₁r
E=(3)/(2)U2+I₂r
联立解得：r=(3(U2-U1))/(2(I1-I2))
（3）由电路图可得，电压表测路端电压，但由于电压表的分流作用，使电流表的测量值小于真实值；实验误差是由于电压表的分流造成的；
当外电路短路时，电压表不分流，故短路电流相同；而测量的电流值要小于真实值；故作出测量值和真实值的图象如图所示；
由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示，由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值
故答案为：（1）如图所示；（2）(3(U2-U1))/(2(I1-I2))；（3）小于．