Question

1．同學(xué)利用如圖甲所示的電路測(cè)量滿(mǎn)偏電流為100μA的電流表的內(nèi)阻（約為1000Ω），可供選擇的器材有：
滑動(dòng)變阻器R₁，最大阻值20Ω；
滑動(dòng)變阻器R₂，最大阻值100kΩ；
電阻箱R'，最大阻值99999Ω，
電池E，電動(dòng)勢(shì)為9.0V（內(nèi)阻不計(jì)），開(kāi)關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線若干．
回答下列問(wèn)題：

（1）圖中滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用R₂（填“R₁”或“R₂”）；
（2）保持開(kāi)關(guān)S₁閉合，S₂斷開(kāi)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值，使得電流表滿(mǎn)偏．再閉合S₂，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值．使得電流表半偏．如果電阻箱R′的示數(shù)為995Ω，則待測(cè)電流表的內(nèi)阻R_g=995Ω，且測(cè)量值小于（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值；
（3）若要把該電流表改裝成3V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)29005Ω的電阻；現(xiàn)要校準(zhǔn)該改裝后的電壓表．使用乙圖中的實(shí)驗(yàn)器材（能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求），滑動(dòng)變阻器采用分壓電路．把實(shí)物圖連上導(dǎo)線．

Answer 1

分析 （1）應(yīng)用半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻滑動(dòng)變阻器阻值越大，實(shí)驗(yàn)誤差越小，應(yīng)選擇最大阻值較大的滑動(dòng)變阻器．
（2）根據(jù)半偏法測(cè)電阻的原理求出電流表內(nèi)阻且分析實(shí)驗(yàn)誤差．
（3）把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出串聯(lián)電阻阻值；校準(zhǔn)改裝后的電壓表，電壓表要采用分壓接法，與標(biāo)準(zhǔn)電壓表并聯(lián)，據(jù)此連接實(shí)物電路圖．

解答 解：（1）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選擇最大阻值較大的滑動(dòng)變阻器R₂．
（2）電流表半偏時(shí)流過(guò)電流表與電阻箱的電流相等，它們并聯(lián)兩端電壓相等，
由歐姆定律可知，它們的電阻相等，則電流表內(nèi)阻：R_g=995Ω；
把電阻箱接入電路時(shí)電路總電阻變小，電路總電流變大，
電流表半偏時(shí)流過(guò)電阻箱的電流大于流過(guò)電流表的電流，
電阻箱阻值小電流表內(nèi)阻，故電流表內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值；
（3）把電流表改裝成3V的電壓表，需要串聯(lián)分壓電阻，
串聯(lián)電阻阻值：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{3}{100×1{0}^{-6}}$-995=29005Ω；
校準(zhǔn)電壓表電壓應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示：

故答案為：（1）R₂；（2）995；小于；（3）29005；電路圖如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、求電流表內(nèi)阻、電壓表的改裝等問(wèn)題；掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)首先要考慮安全，然后考慮精確性，還要考慮方便實(shí)驗(yàn)操作；理解半偏法測(cè)電表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵．