Question

5．在測定電阻的實驗中，比較簡便、直觀的方法有半偏法、替代法等．
（1）在測定電流表內(nèi)阻R_g的實驗中，使用如圖甲所示的電路，當(dāng)S₂斷開，S₁閉合，且R₁調(diào)到9900Ω時，電流表的指針轉(zhuǎn)到滿偏0.2mA，再閉合S₂，將R₂調(diào)到90Ω時，電流表指針恰好指在一半刻度，則電流表的內(nèi)阻R_g=90Ω，此值較R_g的真實值偏小（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．
（2）在用替代法測電阻的實驗中，測量電路如乙圖所示，圖中R是滑動變阻器，R_s是電阻箱，R_x是待測高阻值電阻，S₂是單刀雙擲開關(guān)，G是電流表．
①按電路原理圖將丙圖（圖中已連好4根導(dǎo)線）所示的器材連成測量電路．
②實驗按以下步驟進行，并將正確答案填在圖中橫線上．
A．將滑動片P調(diào)至電路圖中滑動變阻器的最下端，將電阻R調(diào)至最大，閉合開關(guān)S₁，將開關(guān)S₂撥向位置“1”，調(diào)節(jié)P的位置，使電流表指示某一合適的刻度I．
B．再將開關(guān)S₂撥向位置“2”，保持R位置不變，調(diào)節(jié)R_S，使電流表指示的刻度仍為I（此時對應(yīng)的電阻為R₂）．則待測電阻R_x=R₂．

Answer 1

分析 （1）使用如圖1所示的電路為半偏法測量電流表內(nèi)阻，由串并聯(lián)電路的特點結(jié)合歐姆定律分析R_g與R₂的關(guān)系進而求出R_g；閉合S₂后電路總電阻變小，干路電流變大，而實驗原理認(rèn)為干路電路吧變，從而進行誤差分析；
（2）電流表測R或R_x的電流；由等效替代法可知，當(dāng)開關(guān)接1時，讀出電流表的示數(shù)；然后保持滑動變阻器接入電路的阻值保持不變開關(guān)接2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)相同，說明待測電阻R_x和電阻箱R_s的阻值是等效電阻，即可得到待測電阻的大小．

解答 解：（1）當(dāng)S₂斷開，S₁閉合，電流表指針滿偏轉(zhuǎn)到0.2mA，
S₂閉合后，由于R₁＞＞R₂認(rèn)為電路中總電流幾乎不變，電流表指針正好指在刻度盤中央，則R₂中的電路與G中的電流相等，由于二者并聯(lián)，其電壓相等，根據(jù)歐姆歐姆定律可知其阻值相等，即Rg=R₂=90Ω；
采用半偏法測電流表內(nèi)阻時，閉合S₂后電路總電阻變小，干路電流變大，則R₁分壓變大、電流表兩側(cè)電壓變小，應(yīng)用半偏法所測電流表內(nèi)阻小于電流表內(nèi)阻真實值．
（2）①對照電路圖連接實物圖，如圖：

②為了保證S接1與接2時的電壓相同，應(yīng)保證P位置不變，然后調(diào)節(jié)R_s，使電流表指示的刻度仍為I_G，根據(jù)歐姆定律才有R_x=R₀．
故答案為：（1）90   偏小
（2）①連線如圖所示 
②R　  R_s

點評 本題考查了滑動變阻器的作用、轉(zhuǎn)換法和控制變量法，解決本題的關(guān)鍵是理解等效替代法的思想