Question

某物理兴趣小组设计了图甲所示电路测量一节干电池的电动势E和内阻r。合上开关S₁，开关S₂打到位置1，移动滑动变阻器的滑片P，记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数；然后将S₂打到位置2，移动滑动变阻器的滑片P，再记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图乙所示，两图线(直线)在纵轴上的截距分别为U_A、U_B，在横轴上的截距分别为I_A、I_B

(1)S₂打到位置1时，作出的U- I图象是图乙中的图线______ ( 选填“A”或“B”)，测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因可能是__________

(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E_真=______，r_真=_________

(3)小组同学继续用图丙所示电路探究测电源电动势和内阻时，电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响。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为待测电源，S为开关，R为滑动变阻器，R₀是阻值为4.0Ω的定值电阻

①已知灵敏电流计G的满偏电流I_g=100μA、内阻r_g=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只阻值为______Ω的定值电阻R₁(结果保留一位小数)

②小组同学在前面实验的基础上，为探究图丙所示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源通过上述方法多次测量。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可能是__________(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.R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

B 电压表的分流 UA 1.0 CD

【解析】

(1)[1][2] 当S2接1位置时，可把电压表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知，电动势E=UA，同时由于电压表的分流作用，使电流表示数偏小，因此电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的U-I图线应是B线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是电压表的分流，结果使电流表的示数偏小。

(2)[3][4] 根据闭合电路欧姆定律可知，电源的电动势为UA；B图与横轴的交点表示电源的短路电流，因此电源的内阻

(3) ①[5]根据电流表的改装原理

②[6] A．如果考虑电压表的内阻，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的实际阻值比计算值偏小，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）

R0的实际阻值比称标值偏大，可导致内阻测量值总量偏大，故D正确。

故选：CD。