Question

【題目】在“把電流表改裝成電壓表”的實驗中，給出的器材有：

A．電流表（量程為300μA，內阻約為500Ω）

B．標準電壓表（量程為3V）

C．電阻箱（0～9999.9Ω）

D．滑動變阻器（0～200Ω）

E．電位器（0～47kΩ，電位器相當于滑動變阻器）

F．電源（電動勢為2V，有內阻）

G．電源（電動勢為6V，有內阻）

H．開關兩個，導線若干

（1）首先要用“半偏法”測定電流表的內阻。如果采用如圖所示的電路測定電流表的內電阻并且要想得到較高的精確度，那么以上給出的器材中，電阻R1應選用________，電阻R2應選用__________，電源應選用___________。（填寫所選儀器前的字母即可）

（2）該實驗操作的步驟有：

A．閉合開關S1；

B．閉合開關S2；

C．將R1的阻值調至最大；

D．調節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度；

E．調節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度的一半；

F．記下R2的最終阻值。

把以上步驟的字母代號按實驗的合理順序填寫在橫線上：______________________。

（3）如果在步驟F中所得的R2的阻值為500Ω，則圖中被測電流表的內阻Rg的測量值為_________Ω，該測量值比實際值略__________（選填“大”、“小”)。

（4）如果要將圖中的電流表改裝成量程為3V的電壓表，則改裝的方法是電流表應_________聯(lián)一個阻值為_________Ω的電阻。

（5）按上述方法將電流表與電阻箱改裝成一電壓表。

現(xiàn)要對此電壓表進行校準，所用的電路原理如圖所示，用量程為3V,內阻為2500Ω的標準電壓表對改裝表3V擋的不同刻度進行校準。所用電池的電動勢E為5V;滑動變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為50Ω和5 kΩ。為方便實驗中調節(jié)電壓,圖中R應選用最大阻值為_________Ω的滑動變阻器。

（6）校準時,在閉合開關S前,滑動變阻器的滑片P應靠近____(選填“左”或“右”)端。

（7）在校準的過程中，發(fā)現(xiàn)新改裝的電壓表比標準電壓表的讀數(shù)略小，則應適當____（選填“增大”或“減小”）電阻箱的阻值。

Answer 1

【答案】 E C G CADBEF 500 小 串 9500 50 左 減小

【解析】（1）首先我們要知道半偏法測量電流表內阻的方法以及測量原理：如圖，設電源的電動勢為E，內阻為r，S2打開時，設電流表滿偏電流為：Ig=，實驗要求R1＞＞Rg，R1＞＞r，這樣才有Ig≈，當S2閉合時，R2和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并＜Rg＜＜R1，這樣才有S2閉合后，電路中總電流幾乎不變，仍然近似等于，調節(jié)R2使電流表半偏為Ig，所以流過R2的電流也為Ig，所以R2=Rg． 從上述原理可知，S2打開與閉合，近似認為干路中電流不變，前提是R1＞＞Rg。故實驗器材選擇應滿足①電源電動勢盡可能大，②R1盡可能大。所以R1選用大量程的E，R2選用量程跟電流表內阻差不多的即可，選C，電源選用電動勢較大的G。

（2）根據(jù)半偏法測量原理，則操作步驟為：按圖所示的電路圖連接好電路；將R1的阻值調到最大；合上S1；調節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度；合上S2；調節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度的一半；記下R2的阻值。實驗步驟的合理順序是CADBEF。

（3）由上分析可知，當F中記錄的R2阻值為500Ω，則被測電流表的內阻rg的測量值也為500Ω；當S2閉合時，R2和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并＜Rg，而電阻R1不變，所以S2閉合后的干路電流比閉合前的總電流要大，即電流大于Ig，而此時電流表支路的電流等于Ig，那么R2支路的電流要大于Ig，那么其電阻肯定要小于Rg。所以用此方法測量的電流表內阻的測量值比真實值要偏小。

（4）如果要將圖中的電流表 改裝成量程為3V的電壓表，則改裝的方法是電流表應串聯(lián)一個阻值為的電阻。

（5）為方便實驗中調節(jié)電壓,圖中R應選用最大阻值較小的阻值為50Ω的滑動變阻器。

（6）校準開始時，要使得電表上的電壓從零開始，則在閉合開關S前，滑動變阻器的滑片P應靠近左端。

（7）在校準的過程中，發(fā)現(xiàn)新改裝的電壓表比標準電壓表的讀數(shù)略小，說明電流表A的分壓過小，則應適當減小電阻箱的阻值。