Question

16．某同學(xué)欲將量程為200μA的電流表改裝成電壓表，他采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量該電流表的內(nèi)阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
①有如下的主要實(shí)驗(yàn)器材供選擇：
A．電阻箱（阻值范圍0-999.9Ω）
B．電阻箱（阻值范圍0-99999.9Ω）
C．電源（電動(dòng)勢(shì)6.0V，內(nèi)阻0.30Ω）
D．電源（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻0.60Ω）
E．電源 （電動(dòng)勢(shì)50V，內(nèi)阻2.0Ω）
為減小實(shí)驗(yàn)誤差，可變電阻R₁應(yīng)選擇B，電源應(yīng)選擇D．（填字母代號(hào)）
②該同學(xué)主要實(shí)驗(yàn)步驟依次是：
A．按電路圖連接好電路，并使兩個(gè)開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)；
B．將R₁的阻值調(diào)到最大；
C．閉合S₁；
D．調(diào)節(jié)R₁的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；
E．閉合S₂；
F．調(diào)節(jié)R₁和R₂的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；
G．記下R₂的阻值．
上述實(shí)驗(yàn)步驟中，錯(cuò)誤的步驟是F．（填字母代號(hào)）
③如果按正確步驟測(cè)得電流表的內(nèi)阻為190Ω，要將此表改裝成量程為2.0V的電壓表V，應(yīng)選一個(gè)阻值為9810Ω的電阻與電流表串聯(lián)．
④用標(biāo)準(zhǔn)的電壓表對(duì)改裝的電壓表進(jìn)行校準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)測(cè)量同一電壓值時(shí)，改裝電壓表的示數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)表的示數(shù)小，則應(yīng)該適當(dāng)?shù)貙⑴c電流表串聯(lián)的電阻調(diào)小一些．（選填“大”或“小”）

Answer 1

分析 根據(jù)半偏法測(cè)電表內(nèi)阻的原理與實(shí)驗(yàn)步驟分析答題；把電流表改裝成電壓表應(yīng)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，由歐姆定律可以求出串聯(lián)電阻阻值．

解答 解：①由于該實(shí)驗(yàn)要求開(kāi)關(guān)s₂閉合前后通過(guò)干路的電流保持不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電阻箱R₁的阻值應(yīng)足夠大，所以電阻R₁應(yīng)選擇B，則電源要選電動(dòng)勢(shì)大的，測(cè)量誤差越小，但如果選用50V的電壓，則應(yīng)選用的電阻約為：$\frac{50}{200×10^{-6}}$=2.5×10⁵Ω，超過(guò)了給出的電阻箱總阻值，所以電源應(yīng)選擇D．
②步驟F中，應(yīng)保持R₁的阻值不變，只調(diào)節(jié) R₂，所以錯(cuò)誤的步驟是F．
③根據(jù)歐姆定律應(yīng)有：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g，解得：R=9810Ω．
④根據(jù)歐姆定律可知，減小分壓電阻的阻值，可以增大通過(guò)改裝電壓表的電流，從而增大電壓表的示數(shù)，所以應(yīng)該適當(dāng)?shù)貙⑴c電流表串聯(lián)的電阻調(diào)小一些．
故答案為：①B，D，②F，③9810，④小

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)電流表內(nèi)阻、電壓表改裝問(wèn)題，要掌握半偏法測(cè)電表內(nèi)阻的方法，把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出串聯(lián)電阻阻值．