Question

16．利用如圖所示的電路測(cè)量一個(gè)滿偏電流I_g=200μA的電流表的內(nèi)阻．圖1中的R為電位器（一種旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)的變阻器），R′為電阻箱．實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行的步驟有：
A．將R的阻值調(diào)到最大
B．合上開關(guān)S₁
C．調(diào)整R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度
D．合上開關(guān)S₂
E．調(diào)整R′的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到是滿刻度的一半
F．記下R′的阻值

①在上述步驟中，若記下的R′=500Ω，則電流表的內(nèi)阻r_g=500Ω．
②甲同學(xué)將此電流表改裝為量程是3V的電壓表．需給電流表串聯(lián)（“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)值阻為14500Ω的電阻．甲同學(xué)利用改裝后的電表測(cè)量某電路元件兩端的電壓，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示，則待測(cè)元件兩端的電壓為2.34V．
③乙同學(xué)利用如圖乙所示的電路將該電流表改裝成歐姆表．電路中電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)，則刻度盤100μA處應(yīng)標(biāo)注的電阻值為7500Ω．

Answer 1

分析 （1）本題的關(guān)鍵是明確“半偏法”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是在保持干路電流不變（電流表示數(shù)滿偏）的條件下，當(dāng)電流表半偏時(shí)，電流表的內(nèi)阻等于電阻箱的阻值，所以要求變阻器的阻值非常大才行；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，合上S₂后，應(yīng)保持變阻器的阻值不變才行．
（2）改裝電壓表要串聯(lián)電阻分壓，由歐姆定律確定阻值．
（3）由全電路歐姆定律確定內(nèi)阻，再算出外阻．

解答 解：（1）當(dāng)電流表半偏時(shí)，電流表的內(nèi)阻等于電阻箱的阻值為500Ω
    （2）改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓：R=$\frac{U}{{I}_{g}}-{R}_{g}$=14500Ω
     最小分度為0.03V，則估讀到0.01V，為：2.34V
    （3）歐姆表的內(nèi)阻為：R_中=$\frac{E}{{I}_{g}}$=$\frac{1.5}{200×1{0}^{-6}}$=7500Ω，刻度盤100μA處為R_x．則R_x=$\frac{E}{I}-{R}_{中}$=7500Ω
故答案為：（1）500；（2）串聯(lián)，14500，2.34；（3）7500

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)明確“半偏法”測(cè)量電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理：只閉合s₁時(shí)使電流表滿偏，然后閉合S₂保持變阻器阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值使電流表半偏，則電流表的內(nèi)阻應(yīng)等于電阻箱的阻值，電流計(jì)改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓，讀數(shù)要注意估讀位數(shù)．