Question

【題目】在“把小量程電流表改裝成歐姆表”的實驗中，給出的器材有：

A．電流表（量程為600A，內阻約為190Ω）

B．電阻箱（0999.9Ω）

C．滑動變阻器（04kΩ）

D．電位器（020kΩ，電位器相當于滑動變阻器）

E．電源（電動勢為1.5V，有內阻）

F．電源（電動勢為7.5V，有內阻）

G．開關兩個，導線若干

(1)首先要用“半偏法”測定電流表的內阻。如果采用如圖1所示的電路測定電流表的內電阻并且要想得到較高的精確度，那么以上給出的器材中，電阻R1應選用_____，電阻R2應選用____，電源應選用_____。（填寫所選儀器前的字母即可）

(2)該實驗操作的步驟有：

A．閉合S1

B．閉合S2

C．觀察R1的阻值是否最大，如果不是，將R1的阻值調至最大

D．調節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度

E．調節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度的一半

F．記下R2的阻值。

(3)如果在步驟F中所得的R2的阻值為200Ω，則圖1中被測電流表的內阻Rg的測量值為_______Ω，若僅考慮系統(tǒng)誤差，則測量值比實際值略______（選填“大”、“小”）。

(4)如果要將圖中的電流表改裝成歐姆表，其內部結構如圖2所示，選用電動勢為1.5V的電源，則R3應選用______（填寫所選儀器前的字母即可）

(5)電流表改裝成歐姆表后，如圖3所示，電流表的指針分別指向0、300、600刻度線對應的電阻值大小分別是______；______；______。

Answer 1

【答案】D B F CADBEF 200 小 C ∞ 2.5×103Ω 0

【解析】

(1)首先分析半偏法測量電流表內阻的方法以及測量原理：如圖所示，設電源的電動勢為E，內阻為r，S2打開時，

設電流表滿偏電流為：，實驗要求R1＞＞Rg，R1＞＞r，這樣才有，當S2閉合時，R2和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并＜Rg＜＜R1，這樣才有S2閉合后，電路中總電流幾乎不變，仍然近似等于，調節(jié)R2使電流表半偏為，所以流過R2的電流也為，所以R2=Rg． 從上述原理可知，S2打開與閉合，近似認為干路中電流不變，前提是R1＞＞Rg．故實驗器材選擇應滿足①電源電動勢盡可能大，②R1盡可能大．所以R1選用大量程的D(20kΩ)，R2選用量程跟電流表內阻差不多的電阻箱即可選B(999.9Ω)，電源選用電動勢較大的F(7.5V)．

(2)半偏法測量電流表內阻的步驟是：①C．觀察R1的阻值是否最大，如果不是，將R1的阻值調至最大；②A．合上S1；③D．調節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度；④B．合上S2；⑤E．調節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度的一半；⑥F．記下R2的阻值,故正確的順序是CADBEF.

(3)由上分析可知，當F中記錄的R2阻值為200Ω，則被測電流表的內阻rg的測量值也為200Ω；當S2閉合時，R′和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并＜Rg，而電阻R不變，所以S2閉合后的干路電流比閉合前的總電流要大，即電流大于Ig，而此時電流表支路的電流等于，那么R′支路的電流要大于，那么其電阻肯定要小于Rg．所以用此方法測量的電流表內阻的測量值比真實值要偏小．

(4)將歐姆表的紅黑表筆短接時要求指針滿偏，根據(jù)全電路的歐姆定律可知，即。解得，故需要選滑動變阻器C(4kΩ).

(5)經過改裝后的歐姆表總內阻，根據(jù)全電路的歐姆定律可知，故當指針指左側零時代表I=0，則；當指針指到300時，代表，可得span>；當指針指到600時，代表，.