Question

【題目】某同學(xué)欲將電流表改裝成電壓表，需要測(cè)量電流表的內(nèi)阻，可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有：

A.待測(cè)電流表G1；

B.一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電流表G2 (G2的量程大于G1的量程)；

C.電阻箱R′；

D滑動(dòng)變阻器R；

E.電池組、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)。

采用如圖甲所示的電路測(cè)定電流表內(nèi)阻時(shí)，該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟為：

①按電路圖甲接好電路，將滑動(dòng)變阻器R調(diào)至最大；

②閉合S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電流表G1表頭指針滿(mǎn)偏：

③再閉合S2，保持滑動(dòng)變阻器R不變，調(diào)節(jié)電阻箱R′，使表頭指針半偏。讀出此時(shí)電阻箱R′的示數(shù)，則電流表內(nèi)阻可看做此示數(shù)。

(1)用上述方法得到的電流表G1內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比___________。

(2)為了使測(cè)量更準(zhǔn)確，請(qǐng)你利用上述實(shí)驗(yàn)器材重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，從設(shè)計(jì)原理上看可以消除上述實(shí)驗(yàn)中的系統(tǒng)誤差，請(qǐng)你在圖乙中完成實(shí)驗(yàn)電路圖_____。

(3)使用重新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路的測(cè)量數(shù)據(jù)，寫(xiě)出電流表G1內(nèi)阻表達(dá)式Rg=___________，說(shuō)明各測(cè)量值的意義：_________________________________。

Answer 1

【答案】（1）偏小 （2）如圖； （3） I1為G1示數(shù)；I2為G2示數(shù)；R′為電阻箱電阻；

【解析】

根據(jù)題中“測(cè)定電流表內(nèi)阻…調(diào)節(jié)電阻箱R′，使表頭指針半偏”可知，本題考察半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻，應(yīng)用串(并)聯(lián)電路規(guī)律、誤差等知識(shí)分析計(jì)算。

(1)本實(shí)驗(yàn)采用的半偏法測(cè)量電阻，在并聯(lián)電阻箱時(shí)，總電阻減小，總電流偏大，則電流表半偏時(shí)，并聯(lián)電阻上的電流大于電流表的電流，并聯(lián)電阻的電阻比電流表的電阻小。綜上，內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比偏小.

(2)為消除上述實(shí)驗(yàn)中的系統(tǒng)誤差，應(yīng)保證各量測(cè)量值準(zhǔn)確，可在干路中接入電流表G2 ，接入后調(diào)節(jié)R即可，正確原理圖如圖.

(3)為G1的示數(shù)，為G2的示數(shù)，為電阻箱電阻，由串、并聯(lián)電路規(guī)律可知.