Question

【題目】在“把小量程電流表改裝成歐姆表”的實(shí)驗(yàn)中，給出的器材有：

A．電流表（量程為600A，內(nèi)阻約為190Ω）

B．電阻箱（0999.9Ω）

C．滑動(dòng)變阻器（04kΩ）

D．電位器（020kΩ，電位器相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器）

E．電源（電動(dòng)勢(shì)為1.5V，有內(nèi)阻）

F．電源（電動(dòng)勢(shì)為7.5V，有內(nèi)阻）

G．開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干

(1)首先要用“半偏法”測(cè)定電流表的內(nèi)阻。如果采用如圖1所示的電路測(cè)定電流表的內(nèi)電阻并且要想得到較高的精確度，那么以上給出的器材中，電阻R1應(yīng)選用_____，電阻R2應(yīng)選用____，電源應(yīng)選用_____。（填寫(xiě)所選儀器前的字母即可）

(2)該實(shí)驗(yàn)操作的步驟有：

A．閉合S1

B．閉合S2

C．觀察R1的阻值是否最大，如果不是，將R1的阻值調(diào)至最大

D．調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

E．調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

F．記下R2的阻值。

(3)如果在步驟F中所得的R2的阻值為200Ω，則圖1中被測(cè)電流表的內(nèi)阻Rg的測(cè)量值為_______Ω，若僅考慮系統(tǒng)誤差，則測(cè)量值比實(shí)際值略______（選填“大”、“小”）。

(4)如果要將圖中的電流表改裝成歐姆表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，選用電動(dòng)勢(shì)為1.5V的電源，則R3應(yīng)選用______（填寫(xiě)所選儀器前的字母即可）

(5)電流表改裝成歐姆表后，如圖3所示，電流表的指針?lè)謩e指向0、300、600刻度線對(duì)應(yīng)的電阻值大小分別是______；______；______。

Answer 1

【答案】D B F CADBEF 200 小 C ∞ 2.5×103Ω 0

【解析】

(1)首先分析半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻的方法以及測(cè)量原理：如圖所示，設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，S2打開(kāi)時(shí)，

設(shè)電流表滿偏電流為：，實(shí)驗(yàn)要求R1＞＞Rg，R1＞＞r，這樣才有，當(dāng)S2閉合時(shí)，R2和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并＜Rg＜＜R1，這樣才有S2閉合后，電路中總電流幾乎不變，仍然近似等于，調(diào)節(jié)R2使電流表半偏為，所以流過(guò)R2的電流也為，所以R2=Rg． 從上述原理可知，S2打開(kāi)與閉合，近似認(rèn)為干路中電流不變，前提是R1＞＞Rg．故實(shí)驗(yàn)器材選擇應(yīng)滿足①電源電動(dòng)勢(shì)盡可能大，②R1盡可能大．所以R1選用大量程的D(20kΩ)，R2選用量程跟電流表內(nèi)阻差不多的電阻箱即可選B(999.9Ω)，電源選用電動(dòng)勢(shì)較大的F(7.5V)．

(2)半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻的步驟是：①C．觀察R1的阻值是否最大，如果不是，將R1的阻值調(diào)至最大；②A．合上S1；③D．調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；④B．合上S2；⑤E．調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；⑥F．記下R2的阻值,故正確的順序是CADBEF.

(3)由上分析可知，當(dāng)F中記錄的R2阻值為200Ω，則被測(cè)電流表的內(nèi)阻rg的測(cè)量值也為200Ω；當(dāng)S2閉合時(shí)，R′和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并＜Rg，而電阻R不變，所以S2閉合后的干路電流比閉合前的總電流要大，即電流大于Ig，而此時(shí)電流表支路的電流等于，那么R′支路的電流要大于，那么其電阻肯定要小于Rg．所以用此方法測(cè)量的電流表內(nèi)阻的測(cè)量值比真實(shí)值要偏小．

(4)將歐姆表的紅黑表筆短接時(shí)要求指針滿偏，根據(jù)全電路的歐姆定律可知，即。解得，故需要選滑動(dòng)變阻器C(4kΩ).

(5)經(jīng)過(guò)改裝后的歐姆表總內(nèi)阻，根據(jù)全電路的歐姆定律可知，故當(dāng)指針指左側(cè)零時(shí)代表I=0，則；當(dāng)指針指到300時(shí)，代表，可得span>；當(dāng)指針指到600時(shí)，代表，.