圖5-2-8所示是教材中測(cè)定電流表內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的電路圖.電流表的內(nèi)電阻約在100 Ω左右,滿偏電流為500 μA,用電池作電源.

圖5-2-8

(1)實(shí)驗(yàn)室中配有的可變電阻為

A.電阻箱,阻值范圍為0—10 Ω              B.電阻箱,阻值范圍為0—9 999 Ω

C.電位器,阻值范圍為0—200 Ω            D.電位器,阻值范圍為0—20 kΩ

在上述配有的可變電阻中,電路圖中的R應(yīng)選用___________,R′應(yīng)選用_________.(填寫字母代號(hào))

(2)某學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①先將R的阻值調(diào)到最大,合上S1,調(diào)節(jié)R的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;

②合上S2,調(diào)節(jié)R′和R的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半;

③記下R′的阻值.

指出上述實(shí)驗(yàn)步驟中有什么錯(cuò)誤.

答:________________________________________________________________.

(3)如果按正確實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)得R′的值為100 Ω,已知電流表的滿偏電流為500 μA,現(xiàn)在要把它改裝成量程為2 V的電壓表,則應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻為_________Ω.

(4)以下四種說法中正確的是(    )

A.上述電流表內(nèi)電阻的測(cè)得值比其真實(shí)值小,這一因素使得用上述改裝成的電壓表測(cè)定電壓時(shí),其讀數(shù)比電壓表兩端的實(shí)際電壓小

B.上述電流表內(nèi)電阻的測(cè)得值比其真實(shí)值大,這一因素使得用上述改裝成的電壓表測(cè)定電壓時(shí),其讀數(shù)比電壓表兩端的實(shí)際電壓小

C.上述電流表內(nèi)電阻的測(cè)得值比其真實(shí)值小,這一因素使得用上述改裝成的電壓表測(cè)定電壓時(shí),其讀數(shù)比電壓表兩端的實(shí)際電壓大

D.上述電流表內(nèi)電阻的測(cè)得值比其真實(shí)值大,這一因素使得用上述改裝成的電壓表測(cè)定電壓時(shí),其讀數(shù)比電壓表兩端的實(shí)際電壓大

解析:(1)正確選項(xiàng)是D  B

若電源電壓為1.5 V,由電流表的滿偏電流為500 μA,可估算回路中的限流電阻至少應(yīng)為 kΩ=3 kΩ,故R不能選阻值范圍為0—200 Ω的電位器,因?yàn)檫@樣即使電位器阻值調(diào)到最大,通過電流表的電流仍將超過滿偏電流,這是不允許的.而選阻值為0—20 kΩ的電位器是符合要求的.

    R′是要讀數(shù)的,所以必須用電阻箱,而且應(yīng)選阻值范圍為0—9 999 Ω的電阻箱.這是因?yàn)橐阎娏鞅淼膬?nèi)阻在100 Ω左右,而R′的選值按原理應(yīng)和此值相等,所以只能選B而不能選A.

(2)合上S2后,不應(yīng)再調(diào)節(jié)R的阻值

    因?yàn)橛么朔y(cè)電流表的內(nèi)阻時(shí),從原理上講,就要求合上電鍵S2后,流過R的電流(即干路中電流)與原來的差別越小越好,所以要R比R′大很多,這樣調(diào)節(jié)R′時(shí)對(duì)干路中電流影響不大,仍認(rèn)為等于原來的滿偏電流.現(xiàn)在如果再去調(diào)節(jié)R,那就犯了原理性的錯(cuò)誤了.

(3)3 900

    令R為串聯(lián)的電阻,由歐姆定律可知U=I(R+R′)

    已知當(dāng)I=500 μA時(shí),U=2 V,R′=100 Ω,由此可算出R=3 900 Ω.

(4)正確選項(xiàng)是A.

    在測(cè)量電路中,當(dāng)并聯(lián)上R′后,即使R比R′大很多,整個(gè)電路的電阻也總要下降一些,從而干路中的電流比原來也增大了一點(diǎn).這時(shí)流過電流表的電流調(diào)到原來的一半,因而流過R′的電流就比浀過電流表的要多一點(diǎn).但它們兩端的電壓是相同的(并聯(lián)),因此可斷定R′的阻值比電流表的內(nèi)阻小一些.所以選項(xiàng)B、D是錯(cuò)誤的.

    既然R′比電流表內(nèi)阻的真實(shí)值小,所以當(dāng)以測(cè)得值代替電流表內(nèi)阻的真實(shí)值來把電流表改裝成電壓表時(shí),根據(jù)計(jì)算選取的分壓電阻值將偏大.接入電路后,電流表指針偏角將比真實(shí)值的情況減小,即讀數(shù)比電壓表兩端的實(shí)際電壓小.所以選項(xiàng)A是正確的,而選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的.

答案:(1)B、D  (2)略  (3)3 900  (4)A

練習(xí)冊(cè)系列答案
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5-2-8

A.電磁鐵的上端為S極,小磁鐵的下端為S極

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C.電磁鐵的上端為S極,小磁鐵的下端為N

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圖5-2-8

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