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    18．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1.0Ω（保留2位有效数字）的定值电阻R1．
    ②某次实验的数据如表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r=1.66Ω（保留3位有效数字）．
    测量次数12345678
    电压表V读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46
    改装表A读数I/mA20406080100120140160
    ③该小组在前面实验的基础上，为探究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的实际阻值比计算值偏小           D．R0的实际阻值比标称值偏大．

    分析 （1）根据电流表的改装原理，计算并联的电阻．
    （2）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），每两组数据联立求出E，r；而后取其平均值即可；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．
    （3）结合电路图，由闭合电路欧姆定律E=U+I（R0+r）分析内阻测量值总量偏大的原因

    解答 解：①根据电流表的改装原理，R1=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{100×1{0}^{-6}×2000}{0.200-100×1{0}^{-6}}$=1.0Ω；
    ②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=$\frac{△U}{△I}$-R0，
    采用1与5时，r1=$\frac{{U}_{1}-{U}_{5}}{4△I}$-R0；
    采用2与6时，r1=$\frac{{U}_{2}-{U}_{6}}{4△I}$-R0；
    采用3与7时，r1=$\frac{{U}_{3}-{U}_{7}}{4△I}$-R0；
    采用4与8时，r1=$\frac{{U}_{4}-{U}_{8}}{4△I}$-R0；
    则r=$\frac{{r}_{1}+{r}_{2}+{r}_{3}+{r}_{4}}{4}$=$\frac{（{U}_{1}+{U}_{2}+{U}_{3}+{U}_{4}）-（{U}_{5}+{U}_{6}+{U}_{7}+{U}_{8}）}{16△I}$-R0，代入数据解得：r=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．
    ③A、如果考虑电压表的内阻，则虚线部分相当于电源，$\frac{△U}{△I}$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     ②1.66       ③CD

    点评 本题测量电动势和内电阻的实验，要注意电表改装为重点内容要切实弄明白，连接实物图为基本功，数据处理和误差分析的能力要平时加强训练，结合具体的实验情景具体分析，有一定难度．

    练习册系列答案
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