Question

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，R₀是标称值为4.0 Ω的定值电阻。

（1）已知灵敏电流计G的满偏电流I_g=200 μA、内阻r_g=2.0 kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只____Ω（保留2位有效数字）的定值电阻R₁；

（2）根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路。

（______）

（3）将实验得到的电压表V和相应电流计G的多组数据描在U–I图象上得到如图丙所示的实验图线。由图线并结合实验电路可得电池组的电动势E=_________V（保留3位有效数字），内阻r =____Ω（保留2位有效数字）。

（4）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____。（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的实际阻值比计算值偏小

D．R₀的实际阻值比标称值偏大

Answer

2.0 4.45（4.44~4.46） 3.2（3.0~3.4） CD

【解析】

本题考查电池组的电动势和内阻实验

（1）改装过后电流表的量程 ，并联电阻 ；

（2）实物图连接如图所示

（3）根据闭合电路的欧姆定律，知 ，令I=0，有U=E，结合图象与纵轴交点可知，电源电动势E=4.45（4.44~4.46）V，图象的斜率应等于，代入数字求得r=3.2（3.0~3.4）Ω；

（4）A．若考虑电压表的内阻影响，则电源内阻的测量值将偏小，故A选项错误；

B．滑动变阻器最大阻值的选择对本实验没有影响，故B选项错误；

CD．根据闭合电路欧姆定律可知图象的斜率应等于，可得，可见，若R0的实际阻值比标称值偏大，则内阻测量值总是偏大，若R1的实际阻值比计算值偏小，则内阻测量值总是偏大，故CD均正确；