Question

2．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（保留两位有效数字）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接法
③结合电路图，明确电路结构以及引起实验误差的原因．

解答 解：①根据电流表的改装原理，有：
R₀=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{100×1{0}^{-6}×2000}{200×1{0}^{-3}-100×1{0}^{-6}}$=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，连接图为：

③A、R=$\frac{△U}{△I}$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、滑动变阻器起调节作用，其大小不会影响r的测量结果，故B错误；
C、本实验中R₁相当于等效电阻，故在实验中求出电阻后应减去R₁的阻值；因实际值比标称大，则测出的值偏大，而所减去的数值偏小；故测量值偏大；故C正确；
D、电表改装时，R₀的实际阻值比计算值偏大，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D正确；
故选：CD．
故答案为：①1.0；②如图；③CD

点评 本题考查电源电动势和内电阻的测量；要注意明确实验原理，知道数据连接的方法，明确电表的改装方法；并能通过电路结论分析误差原因．