Question

3．物理興趣小組的同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)室找到一個(gè)廢舊的多用電表，于是拆開進(jìn)行研究．
（1）同學(xué)們按圖甲所示的電路、用半偏法測定電流計(jì)G的內(nèi)阻r_g．已知電流計(jì)G的量程為200μA．實(shí)驗(yàn)室除了提供開關(guān)、導(dǎo)線外，還有以下器材，電位器（一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng)）R₂應(yīng)選用D（選填“C”或“D”）．
A．電源（電動(dòng)勢(shì)6V）
B．電阻箱R₁（0～999.9Ω）
C．電位器（0～5kΩ）
D．電位器（0～50kΩ）
（2）同學(xué)們測電流計(jì)G的內(nèi)阻步驟如下，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)步驟中的填空．
①對(duì)照電路圖連接電路，檢查無誤后，將R₂的阻值調(diào)至最大；
②閉合S₂，調(diào)節(jié)R₂的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；
③閉合S₁，保持R₂的阻值不變，調(diào)節(jié)R₁的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；
④讀出R₁的阻值為280.0Ω，則被測電流計(jì)G的內(nèi)阻r_g的測量值為280.0Ω，該測量值略小于實(shí)際值（選填“略大于”、“略小于”或“等于”）．
（3）圖乙是該多用電表的簡化電路圖，根據(jù)要求回答下列問題：
①圖中A是黑表筆（填“紅”或“黑”）；
②開關(guān)S調(diào)到3和4位置上測量的是電阻．測量電流時(shí)，開關(guān)S調(diào)到1位置的量程比較大．（填寫圖乙中相應(yīng)位置的數(shù)字代號(hào)）．

Answer 1

分析 （1、2）明確半偏法測電阻的基本原理，知道實(shí)驗(yàn)方法同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路分析誤差情況；
（3）多用電表測電流和電壓時(shí)使用外部電源，測電阻時(shí)內(nèi)部電源才接通；測電流和電壓時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)根據(jù)電表的改裝原理判斷什么檔位為大量程．

解答 解：（1）閉合S₂，電路中電流I不能大于200μA，由I=$\frac{E}{{R}_{2}}$知R₂=$\frac{E}{I}$=$\frac{6}{200×1{0}^{-6}}$=30KΩ，因此只能選擇總電阻為50KΩ的D；故選D；
（2）當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表半偏時(shí)，由于干路電流幾乎未變，電阻箱與電流計(jì)中的電流相等，電阻必然相等．如果所得的R₁的阻值為280.0Ω，則圖中被測電流計(jì)G的內(nèi)阻r_g的測量值為280.0Ω．實(shí)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(jì)半偏時(shí)，流過電阻箱的電流大于流過電流計(jì)的電流，電阻箱接入的電阻小于電流計(jì)的電阻．所以，該測量值“略小于”實(shí)際值；
（3）①為了保證電流由正接線柱進(jìn)入電流計(jì)，內(nèi)部電源的正極應(yīng)接黑接線柱，故A是黑表筆；
并聯(lián)電阻越小，分流越大，則改裝的電流表量程越大，故1位置的量程較大；
測量電阻時(shí)內(nèi)部電源被接通，故3、4是電阻檔；
測量電流時(shí)需要電阻分壓，由圖可知，開關(guān)接1時(shí)，分壓電阻分壓越大，故量程越大；
故答案為：（1）D；（2）280.0；略小于；（3）①黑；②3；4；1；．

點(diǎn)評(píng) 本題考查半偏法測量電表內(nèi)阻以及多用電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，注意分析電路結(jié)構(gòu)；同時(shí)明確電壓檔和電流檔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與前面所學(xué)習(xí)的電壓表電流表的改裝原理相同，而歐姆檔啟用時(shí)內(nèi)部電源被接通．