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【題目】利用如圖甲所示電路,可用伏安法測定某一電源的電動勢和內阻,其中虛線框內為靈敏電流計G改裝的電壓表VA為標準電流表, 為待測電源,S為開關,R為滑動變阻器

1)已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig=200μA,按如圖乙所示電路,用半偏法測定靈敏電流計G的內電阻rg,其中電阻R4約為1KΩ,為使rg的測量值盡量準確,在以下器材中,電源E2應選用____,電阻R3應選用_______,電阻R2應選用______________(選填器材前的字母)。

A.電源(電動勢為1.5V

B.電源(電動勢為6V

C.電阻箱(0-999.9Ω

D.滑動變阻器(0-500Ω

E.電位器(一種可變電阻,與滑動變阻器相當,0-5.1kΩ

F.電位器(一種可變電阻,與滑動變阻器相當,0-51kΩ

2)如果所得R3的阻值為300Ω,則圖中被測電流計G的內阻rg的測量值為____Ω,該測量值____實際值(填略大于”“略小于”“等于)。

3)給靈敏電流計G串聯(lián)一個阻值為____kΩ的電阻就可以將該電流計G改裝為量程6V的電壓表V。

4)由(2)確定靈敏電流計的內阻測量值與時間值差異后,將其改裝成另一電壓表V(甲圖虛線框所示)接入甲圖電路進而完成甲圖實驗測量時,電壓表V測量值_____實際值(填大于”“小于等于);電源E1電動勢測量值_____實際值(填大于”“小于等于)。

【答案】 1B F C 2300.0Ω; 略小于 329.7Ω 4)小于; 小于

【解析】1)由于Ig=200μAR4約為1kΩ,同時為了減小誤差,R2應選擇阻值較大的F,所以電源應選取電動勢較大的B;根據半偏法原理可知,電阻R3應選用電阻箱C
2)當調節(jié)電阻箱,使電流表半偏時,由于干路電流幾乎未變,電阻箱與電流計中的電流相等,電阻必然相等.如果所得的R1的阻值為300.0Ω,則圖中被測電流計G的內阻rg的測量值為300.0Ω.實際上電阻箱并入后的,電路的總電阻減小了,干路電流增大了,電流計半偏時,流過電阻箱的電流大于流過電流計的電流,電阻箱接入的電阻小于電流計的電阻.所以,該測量值略小于實際值.
3)根據改裝原理可知,U=IgRg+R
解得:
4)由于電阻箱的測量值因小于真實值,則改裝后實驗內阻偏小,故電壓表的測量值小于真實值;同時由于采用了相對電源的電流表外接法,電流表示數偏小,故電源電動勢的測量值也小于真實值.

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