题目内容
【题目】(12分)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4.0Ω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某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试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);为减小偶然误差,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
测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
电压表V读数U/V | 5.26 | 5.16 | 5.04 | 4.94 | 4.83 | 4.71 | 4.59 | 4.46 |
改装表A读数I/mA | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 |
【答案】(2)①1.0 ②如图所示 ③ 1.66 充分利用测得的数据 ④CD
【解析】
试题(2)①根据改装后电表的量程,代入解得R1=1.0Ω。
②实物图如图所示。③根据闭合电路的欧姆定律可得,故,可得:r=1.66Ω。因充分利用测得的数据,故减少一次测量的偶然误差。 ④已知电压表是理想电压表,其内阻影响不计,其实,如果考虑其内阻影响,电源内阻的测量值应偏小,所以选项A可排除。滑动变阻器起到调节电流作用,其最大阻值不影响测量结果,B可排除。根据题设,可作出下图,可见,U值对应的电流I的测量值偏小,根据,因为,其中R1是计算值,其实际阻值可能偏大,才造成I测量偏大,选项C正确;又因为根据测量值,所以可能是R0的实际阻值比标称值偏大,故D正确。