Question

某同學準備用500μA的電流表改裝成一塊量程為2.0V的電壓表．他為了能夠更精確地測量電流表的內電阻，設計了如圖l所示的實驗電路，圖中各元件及儀表的參數如下：
 A．電流表G₁（量程1.02mA，內電阻約100Ω）
B．電流表G₂ （量程500μA，內電阻約200Ω）
C．電池組E（電動勢為3.0V，．內電阻未知）
D．滑線變阻器R（0-25Ω）
E．四旋鈕電阻箱R₁（總阻值9 999Ω）
F．保護電阻R₂（阻值約100Ω）
G．開關S₁，單刀雙擲開關S₂
（1）實驗中該同學先合上開關S_l，再將開關S₂與a相連，調節滑線變阻器R，當電流表G₂有某一合理的示數時，記下電流表G₁的示數I；然后將開關S₂與b相連，保持

 

不變，調節

 

，使電流表G_l的示數仍為I時，讀取電阻箱的讀數r．
（2）由上述測量過程可知，電流表G₂內電阻的測量值r_g=

 

．
（3）若該同學通過測量得到電流表G₂的內電阻值為190Ω，他必須將一個

 

kΩ的電阻與電流表G₂串聯，才能改裝為一塊量程為2.0V的電壓表．
（4）該同學把改裝的電壓表與標準電壓表V₀進行了核對，發現當改裝的電壓表的指針剛好指向滿刻度時，標準電壓表V₀的指針恰好如圖2所示．由此可知，該改裝電壓表的百分誤差為

 

%．

Answer 1

分析：由電路結構知電流表A₂與R₁具有同樣位置，當通過電流相等時，電阻相等．
電流表改裝成電壓表要串聯電阻分壓，串聯的阻值為R=

U

Ig

-R_g，U為改裝后的量程．
較準電壓表電路要把待較電壓表與校準電壓表并聯后連入可控其電壓變化的電路．

解答：解：（1）當電流表G₂有某一合理的示數時，記下電流表G₁的示數I；然后將開關S₂與b相連，保持變阻器R阻值不變，調節R₁，使電流表G_l的示數仍為I時，讀取電阻箱的讀數r．
（2）電流表的內阻與電阻箱的陰值相同為r．
（3）電流表改裝成電壓表要串聯電阻分壓，串聯的阻值為R=

U

Ig

-R_g=3.81kΩ
（4）標準電壓表V₀的指針恰好如圖2所示，即1.90V，由此可知，該改裝電壓表的百分誤差為

2.0-1.90

1.90

%=5.26%．
故答案為：（1）變阻器R阻值，R₁；（2）r；（3）3.81；（4）5.26．

點評：考查測量電流表內阻的方法，較準電路圖的畫法，明確電表的改裝．