Question

現(xiàn)有一塊小量程電流表G，滿偏電流為200μA，內(nèi)阻約為400～450Ω，把它改裝成1mA、10mA的兩量程電流表，可供選擇的器材有：
①標準電流表（量程0-1.5mA，0-10mA）
②電阻箱（0-9999Ω）
③電位器（0-100kΩ）
④電源（電動勢2V）
⑤電源（電動勢6V）
⑥滑動變阻器（0-50Ω，額定電流1.5A）
⑦電鍵兩只，導(dǎo)線若干．
（1）用半偏法測定電流表的內(nèi)阻．采用圖1電路測定電流表G的內(nèi)阻．要想得到較高的精確度，從以上給出的器材中，可變電阻R₁應(yīng)選用

③

，可變電阻R₂應(yīng)選用

②

，電源E應(yīng)選用

⑤

．（填所給器材前的數(shù)字符號）
（2）圖2為將G改裝成兩量程電流表的電路，如果在實驗中所得的R₂的阻值為400Ω，則圖2中的電阻R_a=

10

Ω，R_b=

90

Ω．
（3）本實驗第（1）步的系統(tǒng)誤差總是使測得的R_g比真實值偏

小

．由此引起的結(jié)果是在校對中，發(fā)現(xiàn)改裝電流表的示數(shù)總是比標準電流表的示數(shù)偏

小

．

Answer 1

分析：（1）半偏法測電表內(nèi)阻時，要求干路電流不變，電阻箱與待測電表并聯(lián)后，改變了電路總電阻，帶來了實驗誤差，電阻箱接入電路后，干路電流變化越小，實驗誤差越小，電源電動勢越大、串聯(lián)在電路中的滑動變阻器阻值越大，實驗誤差越小，據(jù)此選擇電源與電阻R₁；與待測電表并聯(lián)的電阻箱應(yīng)與待測電表內(nèi)阻相差不多．
（2）根據(jù)并聯(lián)電路特點及歐姆定律求出并聯(lián)電阻阻值．
（3）根據(jù)實驗原理分析實驗誤差．

解答：解：（1）為減小實驗誤差，可變電阻R₁應(yīng)選用③電位器（0-100kΩ），電源E應(yīng)選用⑤電源（電動勢6V），為準確測出電表內(nèi)阻，方便實驗操作，可變電阻R₂應(yīng)選用②電阻箱（0-9999Ω）．
（2）由題意知，電流表內(nèi)阻R_g=400Ω，由圖2可知，R_a+R_b=

IgRg

I1-Ig

=

200×10-6A×400Ω

1×10-3A-200×10-6A

=100Ω，R_a=

Ig(Rg+Rb)

I2-Ig

=

200×10-6A(400Ω+Rb)

10×10-3A-200×10-6A

，
解得：R_a=10Ω，R_b=90Ω；
（3）本實驗第（1）步的系統(tǒng)誤差總是使測得的R_g比真實值偏小．由此引起的結(jié)果是在校對中，發(fā)現(xiàn)改裝電流表的示數(shù)總是比標準電流表的示數(shù)偏�。�
故答案為：（1）③；②；⑤；（2）10Ω；90Ω；（3）小；小．

點評：本題考查了半偏法測電表內(nèi)阻、電流表的改裝等問題，知道實驗原理是正確解題的關(guān)鍵．