Question

【題目】在“把電流表改裝成電壓表”的實驗中，給出的器材有：

A．電流表（量程為300μA，內(nèi)阻約為500Ω）

B．標準電壓表（量程為3V）

C．電阻箱（0～9999.9Ω）

D．滑動變阻器（0～200Ω）

E．電位器（0～47kΩ，電位器相當于滑動變阻器）

F．電源（電動勢為2V，有內(nèi)阻）

G．電源（電動勢為6V，有內(nèi)阻）

H．開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干

（1）首先要用“半偏法”測定電流表的內(nèi)阻。如果采用如圖所示的電路測定電流表的內(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___________。（填寫所選儀器前的字母即可）

（2）該實驗操作的步驟有：

A．閉合開關(guān)S1；

B．閉合開關(guān)S2；

C．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的最終阻值。

把以上步驟的字母代號按實驗的合理順序填寫在橫線上：______________________。

（3）如果在步驟F中所得的R2的阻值為500Ω，則圖中被測電流表的內(nèi)阻Rg的測量值為_________Ω，該測量值比實際值略__________（選填“大”、“小”)。

（4）如果要將圖中的電流表改裝成量程為3V的電壓表，則改裝的方法是電流表應(yīng)_________聯(lián)一個阻值為_________Ω的電阻。

（5）按上述方法將電流表與電阻箱改裝成一電壓表。

現(xiàn)要對此電壓表進行校準，所用的電路原理如圖所示，用量程為3V,內(nèi)阻為2500Ω的標準電壓表對改裝表3V擋的不同刻度進行校準。所用電池的電動勢E為5V;滑動變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為50Ω和5 kΩ。為方便實驗中調(diào)節(jié)電壓,圖中R應(yīng)選用最大阻值為_________Ω的滑動變阻器。

（6）校準時,在閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)靠近____(選填“左”或“右”)端。

（7）在校準的過程中，發(fā)現(xiàn)新改裝的電壓表比標準電壓表的讀數(shù)略小，則應(yīng)適當____（選填“增大”或“減小”）電阻箱的阻值。

Answer 1

【答案】 E C G CADBEF 500 小 串 9500 50 左 減小

【解析】（1）首先我們要知道半偏法測量電流表內(nèi)阻的方法以及測量原理：如圖，設(shè)電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，S2打開時，設(shè)電流表滿偏電流為：Ig=，實驗要求R1＞＞Rg，R1＞＞r，這樣才有Ig≈，當S2閉合時，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Ig，所以流過R2的電流也為Ig，所以R2=Rg． 從上述原理可知，S2打開與閉合，近似認為干路中電流不變，前提是R1＞＞Rg。故實驗器材選擇應(yīng)滿足①電源電動勢盡可能大，②R1盡可能大。所以R1選用大量程的E，R2選用量程跟電流表內(nèi)阻差不多的即可，選C，電源選用電動勢較大的G。

（2）根據(jù)半偏法測量原理，則操作步驟為：按圖所示的電路圖連接好電路；將R1的阻值調(diào)到最大；合上S1；調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；合上S2；調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；記下R2的阻值。實驗步驟的合理順序是CADBEF。

（3）由上分析可知，當F中記錄的R2阻值為500Ω，則被測電流表的內(nèi)阻rg的測量值也為500Ω；當S2閉合時，R2和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并＜Rg，而電阻R1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，而此時電流表支路的電流等于Ig，那么R2支路的電流要大于Ig，那么其電阻肯定要小于Rg。所以用此方法測量的電流表內(nèi)阻的測量值比真實值要偏小。

（4）如果要將圖中的電流表 改裝成量程為3V的電壓表，則改裝的方法是電流表應(yīng)串聯(lián)一個阻值為的電阻。

（5）為方便實驗中調(diào)節(jié)電壓,圖中R應(yīng)選用最大阻值較小的阻值為50Ω的滑動變阻器。

（6）校準開始時，要使得電表上的電壓從零開始，則在閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)靠近左端。

（7）在校準的過程中，發(fā)現(xiàn)新改裝的電壓表比標準電壓表的讀數(shù)略小，說明電流表A的分壓過小，則應(yīng)適當減小電阻箱的阻值。