Question

18．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R₁是标称值为4.0Ω的定值电阻．
①已知灵敏电流计G的满偏电流I_g=100 μA，内阻r_g=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只阻值为1.0Ω（保留一位小数）的定值电阻R₀；
②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；

③该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是CD．（填选项前的字母）
A．电压表内阻的影响
B．滑动变阻器的最大阻值偏小
C．R₁的实际阻值比标称值偏大
D．R₀的实际阻值比计算值偏大．

Answer 1

分析 ①根据电流表的改装原理，计算并联的电阻．
②根据电路图连接实物图，注意电表的接线柱以及滑动变阻器的解法
③结合电路图，由闭合电路欧姆定律E=U+I（R₀+r）分析内阻测量值总量偏大的原因

解答 解：①根据电流表的改装原理有：R₁=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{100×1{0}^{-6}×2000}{0.200-100×1{0}^{-6}}$=1.0Ω；
②根据电路图连接实物图，注意电表的接线柱以及滑动变阻器的解法，电路图如图所示：
③A、如果考虑电压表的内阻，则虚线部分相当于电源，$\frac{△U}{△I}$测得的电阻相当于电源E的内阻与R₀串联后再与电压内阻并联的阻值，即测得的电阻值偏小，故A错误；
B、滑动变阻器的阻值不会影响r的测量结果，故B错误；
C、电表改装时，R₁的实际阻值比标称值偏大，可导致通过表头的电流偏小，电流表读数偏小，故内阻测量值总量偏大，故C正确；
D、结合电路图，由闭合电路欧姆定律E=U+I（R₀+r）知，R₀的实际阻值比计算值偏大，可导致内阻测量值总量偏大，故D正确．
故选：CD．
故答案为：（1）1.0；（2）如图所示；（3）CD

点评 本题考查电源电动势和内电阻的测量，要明确电表改装为重点内容要切实弄明白，连接实物图为基本功，数据处理和误差分析的能力要平时加强训练，结合具体的实验情景具体分析，有一定难度．