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(2014•福建)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

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(2014•福建)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的标称值为4.0Ω的定值电阻.
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只______Ω(保留一位小数)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某次实验的数据如表所示:
测量次数12345678
电压表读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46
改装表读数I/mA20406080100120140160
该小组借鉴“研究匀变速直线运行”实验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=______Ω(保留两位小数);为减少偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是______.
④该小组在前面实验的基础上,为探究甲图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,则内阻测量值总量偏大的原因是______.
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的实际阻值比称标值偏大.
▼优质解答
答案和解析
①根据电流表的改装原理,R1=
IgRg
I−Ig
100×10−6×2×103
0.2−100×10−6
Ω≈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:

③借鉴“研究匀变速直线运行”实验中计算加速度的方法(逐差法),采用1与5;2与6;3与7;4与8;两两组合,由E=U+I(R0+r)得,△U=△I(R0+r),联立求出E,r,而后取其平均值可得.
由E=U+I(R0+r)得,△U=△I(R0+r),故r=
△U
△I
−R0,
采用1与5时,r1=
U1−U5
4△I
-R0
采用2与6时,r1=
U2−U6
4△I
-R0
采用3与7时,r1=
U3−U7
4△I
-R0
采用4与8时,r1=
U4−U8
4△I
-R0
则r=
r1+r2+r3+r4
4
=
(U1+U2+U3+U4)−(U5+U6+U7+U8)
16△I
-R0=1.66Ω;
逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是充分利用取得的数据.
④A、如果考虑电压表的内阻,则虚线部分相当于电源,
△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)知,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.
故答案为:①1.0;②如图;③1.66;充分利用取得的数据;④CD.
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