Question

11．為了較準(zhǔn)確地測(cè)量一只微安表的內(nèi)阻，采用圖a所示實(shí)驗(yàn)電路圖進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)室可供選擇的器材如下：
A．待測(cè)微安表（量程500μA，內(nèi)阻約300Ω）
B．電阻箱（最大阻值999.9Ω）
C．滑動(dòng)變阻器R₁（最大阻值為10Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R₂（最大阻值為1kΩ）
E．電源（電動(dòng)勢(shì)為2V，內(nèi)阻不計(jì)）
F．保護(hù)電阻R₀（阻值為120Ω）

①保護(hù)電阻R₀的作用是保護(hù)微安表不超過(guò)量程．
②實(shí)驗(yàn)步驟：
第一，先將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值為零；
第二，閉合開(kāi)關(guān)S，將滑片緩慢左移，使微安表電流表滿偏；
第三，固定滑片P不動(dòng)，調(diào)節(jié)R的電阻值如圖b所示，使微安表的示數(shù)正好是滿刻度的$\frac{1}{2}$時(shí)，此時(shí)接入電路的電阻箱的阻值R為290.8Ω．
第四，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)可知微安表內(nèi)阻的測(cè)量值R_A1為290.8Ω．
③這樣測(cè)定的微安表內(nèi)阻R_A1比微安表內(nèi)阻的真實(shí)值偏大（填“偏大”、“偏小”）

Answer 1

分析 此題采用了類似半偏法測(cè)電表的電阻．保護(hù)電阻R₀的作用是保護(hù)微安表，防止超過(guò)量程．滑動(dòng)變阻器的選擇關(guān)鍵是如何保證調(diào)整R₀的阻值時(shí)測(cè)量電路電壓基本不變．利用電阻箱和微安表串聯(lián)和微安表上讀數(shù)的位置找出微安表的內(nèi)阻和電阻箱阻值的關(guān)系．

解答 解：①保護(hù)電阻R₀的作用是保護(hù)微安表不超過(guò)量程．
②此時(shí)接入電路的電阻箱的阻值R為290.8Ω．
③微安表的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器右半部分電阻，它們并聯(lián)后的阻值略小于滑動(dòng)變阻器右半部分電阻．
開(kāi)始時(shí)電阻箱R₀的阻值為零，將滑片P緩慢左移，使微安表上電流滿偏，通過(guò)微安表電流為I；
調(diào)整R₀的阻值，使微安表上讀數(shù)正好是滿刻度的$\frac{1}{2}$，通過(guò)微安表電流為$\frac{1}{2}$I；
電阻箱和微安表串聯(lián)的總電阻增大，它們與滑動(dòng)變阻器右半部分電阻并聯(lián)后阻值基本不變，我們可以近似認(rèn)為電阻箱和微安表串聯(lián)的電路兩端電壓基本不變，通過(guò)微安表電流為$\frac{1}{2}$I，電阻箱和微安表串聯(lián)的總電阻增大到原來(lái)的2倍，所以微安表內(nèi)阻的測(cè)量值 R_A1=290.8Ω
③電阻箱和微安表串聯(lián)的總電阻增大，它們與滑動(dòng)變阻器右半部分電阻并聯(lián)后阻值略增大，那么分壓器上輸出的電壓略增大，通過(guò)微安表電流為$\frac{1}{2}$I，電阻箱和微安表串聯(lián)的總電阻略大于原來(lái)的2倍，電阻箱的阻值與微安表的內(nèi)阻大，所以測(cè)量值比真實(shí)值偏大．
故答案為：①保護(hù)微安表不超過(guò)量程；②290.8，290.8；③偏大．

點(diǎn)評(píng) 測(cè)量電壓表和電流表內(nèi)阻時(shí)，一般不能直接用伏安法進(jìn)行測(cè)量，因?yàn)殡娏鞅黼娮杼�小，其兩端電壓太小用電壓表測(cè)誤差太大，同理，電壓表電阻太大，其上通過(guò)的電流太小，電流表測(cè)誤差太大．故電流表．電壓表內(nèi)阻測(cè)量常用半偏法．