Question

16．如圖為一簡(jiǎn)單的歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ⅰ_g=300μA，內(nèi)阻R_g=300Ω，可變電阻R的最大阻值為30KΩ，電池的電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=0.5Ω，圖中與接線柱B相連的表筆顏色應(yīng)是黑色．按正確使用方法測(cè)量電阻R_x的阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則R_x=20kΩ．若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢(shì)變小．內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法在測(cè)上述R_x，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將偏大（填“偏大”、“偏小”或“一樣”）．

Answer 1

分析 根據(jù)歐姆表的結(jié)構(gòu)，由閉合電路歐姆定律可以判斷讀數(shù)，以及電池電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大時(shí)測(cè)量結(jié)果的變化．

解答 解：（1）歐姆表是電流表改裝的，必須滿足電流的方向“+”進(jìn)“-”出，即回路中電流從標(biāo)有“+”標(biāo)志的紅表筆進(jìn)去，所以與A相連的表筆顏色是黑色；
當(dāng)兩表筆短接（即R_x=0）時(shí)，電流表應(yīng)調(diào)至滿偏電流I_g，
設(shè)此時(shí)歐姆表的內(nèi)阻為R_內(nèi)此時(shí)有關(guān)系為：I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}}$
得：R_內(nèi)=$\frac{6}{300×1{0}^{-6}}$=20kΩ；
當(dāng)指針指在刻度盤的正中央時(shí)I=$\frac{{I}_{g}}{2}$，有$\frac{{I}_{g}}{2}=\frac{E}{{R}_{內(nèi)}+{R}_{x}}$，代入數(shù)據(jù)可得：R_X=R_內(nèi)=20kΩ；
當(dāng)電池電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大時(shí)，歐姆得重新調(diào)零，由于滿偏電流I_g不變，
由公式I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}}$，歐姆表內(nèi)阻R_內(nèi)得調(diào)小，
待測(cè)電阻的測(cè)量值是通過電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來的，由I=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}+{R}_{x}}=\frac{{I}_{g}}{1+\frac{{R}_{x}}{{R}_{內(nèi)}}}$，
可知當(dāng)R_內(nèi)變小時(shí)，I變小，指針跟原來的位置相比偏左了，歐姆表的示數(shù)變大了．
故答案為：黑，20，偏大

點(diǎn)評(píng) 本小題了考查歐姆表的結(jié)構(gòu)、測(cè)量原理，同時(shí)還要注意測(cè)量誤差應(yīng)如何來分析．