Question

【題目】一電流表滿偏電流為Ig=100μA，某同學現要將它改為量程為3V的電壓表。

(1)他先用如圖8所示的電路測量該電流表的內阻。進行了如下操作步驟，請將相關內容補充完整。

①閉合開關K1，斷開開關K2，調節R1，使電流表的指針偏轉到滿刻度處；

②閉合K2，保持R1阻值固定不變，調節R2，使電流表半偏；

③讀出電阻箱R2的阻值為500 Ω。

則電流表G的內阻的測量值為 _________ Ω，考慮系統誤差，該電流表的內阻與實際值相比____（填“偏大”“偏小”或“不變”）。

(2)要將此電流表改裝成量程為0～3V的電壓表，該同學將一只電阻箱與該電流表串聯，應將電阻箱阻值調為R= __________ Ω。

(3)用標準表校準改裝好的電壓表，發現改裝表顯示的電壓比標準表示數稍大，則應將電阻箱阻值適當調__________（填“大”或“小”）。

(4)該同學將完成校準的改裝電壓表接入電路，發現電流表指針指在40. 0μA處，則改裝電壓表兩端的電壓應為____V。

Answer 1

【答案】 500 偏小 大 1.2

【解析】（1）由“半偏法測量電流表內阻原理”S2打開與閉合，近似認為干路中電流不變，使電流表半偏，則可認為電流表的內阻等于電阻箱的阻值，因電阻箱R2的阻值為500 Ω，則電流表G的內阻的測量值為500Ω；接通S2時，整個電路阻值變小，電路電流變大，大于接通S2前的電路電流，即大于電流表的滿偏電流，調節R2，使電流表指針偏轉到滿刻度的，則流過R2的電流大于電流表滿偏電流的，由歐姆定律可知，R2的阻值小于電流表內阻，即電流表內阻測量值偏小．
（3）電流表改裝成電壓表要串聯一個大電阻分壓：U=Ig（R2+R），3V=100×10-6（500+R），解得：R=29500Ω．

(3)用標準表校準改裝好的電壓表，發現改裝表顯示的電壓比標準表示數稍大，則說明通過電流計的電流偏大，故應將電阻箱阻值適當調大。

(4)該同學將完成校準的改裝電壓表接入電路，發現電流表指針指在40. 0μA處，則改裝電壓表兩端的電壓應為,則U=1.2V.