Question

16．某同學(xué)準(zhǔn)備用500μA的電流表改裝成一塊量程為2.0V的電壓表．他為了能夠更精確地測(cè)量電流表的內(nèi)電阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，圖中各元件及儀表的參數(shù)如下：
A．電流表G₁（量程1.0mA，內(nèi)電阻約100Ω）
B．電流表G₂ （量程500μA，內(nèi)電阻約200Ω）
C．電池組E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V，．內(nèi)電阻未知）
D．滑線變阻器R（0-25Ω）
E．四旋鈕電阻箱R₁（總阻值9 999Ω）
F．保護(hù)電阻R₂（阻值約100Ω）
G．開(kāi)關(guān)S₁，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S₂
（1）實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)先合上開(kāi)關(guān)S_l，再將開(kāi)關(guān)S₂與a相連，調(diào)節(jié)滑線變阻器R，當(dāng)電流表G₂有某一合理的示數(shù)時(shí)，記下電流表G₁的示數(shù)I；然后將開(kāi)關(guān)S₂與b相連，保持變阻器R阻值不變，調(diào)節(jié)R₁，使電流表G_l的示數(shù)仍為I時(shí)，讀取電阻箱的讀數(shù)r．
（2）由上述測(cè)量過(guò)程可知，電流表G₂內(nèi)電阻的測(cè)量值r_g=r．
（3）若該同學(xué)通過(guò)測(cè)量得到電流表G₂的內(nèi)電阻值為190Ω，他必須將一個(gè)3.81kΩ的電阻與電流表G₂串聯(lián)，才能改裝為一塊量程為2.0V的電壓表．
（4）該同學(xué)把改裝的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₀進(jìn)行了核對(duì)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)改裝的電壓表的指針剛好指向滿刻度時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₀的指針恰好如圖乙所示．由此可知，該改裝電壓表的百分誤差為5.26%．

Answer 1

分析 由電路結(jié)構(gòu)知電流表A₂與R₁具有同樣位置，當(dāng)通過(guò)電流相等時(shí)，電阻相等．
電流表改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓，串聯(lián)的阻值為R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g，U為改裝后的量程．
較準(zhǔn)電壓表電路要把待較電壓表與校準(zhǔn)電壓表并聯(lián)后連入可控其電壓變化的電路

解答 解：（1）當(dāng)電流表G₂有某一合理的示數(shù)時(shí)，記下電流表G₁的示數(shù)I；然后將開(kāi)關(guān)S₂與b相連，保持變阻器R阻值不變，調(diào)節(jié)R₁，使電流表G_l的示數(shù)仍為I時(shí)，讀取電阻箱的讀數(shù)r．
（2）電流表的內(nèi)阻與電阻箱的陰值相同為r．
（3）電流表改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓，串聯(lián)的阻值為R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=3.81kΩ
（4）標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₀的指針恰好，如題目圖乙所示，即1.90V，
由此可知，該改裝電壓表的百分誤差為$\frac{2.0-1.9}{1.9}$%=5.26%．
故答案為：（1）變阻器R阻值，R₁；（2）r；（3）3.81；（4）5.26．

點(diǎn)評(píng) 考查測(cè)量電流表內(nèi)阻的方法，較準(zhǔn)電路圖的畫(huà)法，明確電表的改裝，并掌握改裝電表的誤差分析．