Question

20．實(shí)驗(yàn)室備有以下實(shí)驗(yàn)器材：
A．一個(gè)已校準(zhǔn)的電流表A（量程為1mA，內(nèi)阻約幾百歐）
B．一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓表V（量程為3V）
C．一個(gè)電源E（電動(dòng)勢(shì)約為4V）
D．一個(gè)電阻箱R₁（阻值范圍為0-9999Ω）
E．一個(gè)滑動(dòng)變阻器R₂（阻值范圍為0-20Ω）
F．一個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)S、另有導(dǎo)線若干
（Ⅰ）現(xiàn)要先測(cè)了電流表A的內(nèi)阻，然后將其改裝成量程也為3V的電壓表，最后利用上述標(biāo)準(zhǔn)電壓表V對(duì)改裝成的電壓表進(jìn)行校對(duì)，若要求只設(shè)計(jì)一個(gè)電路，既可以較精確地測(cè)量表A的內(nèi)阻，又能對(duì)改裝后的電壓表進(jìn)行校對(duì)．則標(biāo)準(zhǔn)電壓表與改裝的電壓表并聯(lián)（串聯(lián)或并聯(lián)）．
（Ⅱ）若要求只設(shè)計(jì)一個(gè)電路，既可以較精確的測(cè)量A表的內(nèi)阻，又能對(duì)改裝電壓表進(jìn)行校對(duì)．
①請(qǐng)?jiān)谔摼�框中畫(huà)出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．
②若在測(cè)A表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)電阻箱R₁，使其接入電路中的電阻為R時(shí)，讀出A表和V表的示數(shù)分別為I和U，則電流表內(nèi)阻的大小表達(dá)式為$\frac{U}{I}$-R．（用I、U和R表示）
③將A表改裝成量程為3V的電壓表后，在進(jìn)行校對(duì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表的示數(shù)總比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)小，這可能是因?yàn)殡娏鞅鞟的內(nèi)阻測(cè)量值比實(shí)際值小（填“大”或“小”），應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱使其接入的電阻值減�。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”）．

Answer 1

分析 測(cè)量?jī)?nèi)阻電路，把電流表與電阻箱串聯(lián)，電壓表與該串聯(lián)電路并聯(lián)，則可由電壓表讀出二者總電壓，由電流表讀出電流值，可求得電流表與電阻箱的總阻值，從而求得電流表的內(nèi)阻；由歐姆定律求得R的表達(dá)式；電壓表的示數(shù)偏小，則所串聯(lián)的電阻阻值R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g太大，則電流表內(nèi)阻測(cè)量值偏小，應(yīng)減小電阻箱的阻值．

解答 解：（I）實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)：把電流表與電阻箱串聯(lián)，再與電壓表并聯(lián)．
（II）①將電流表A與電阻箱串聯(lián)后，再與標(biāo)準(zhǔn)電壓表并聯(lián)，最后將滑動(dòng)變阻器R₂，以分壓式接入電路，如圖所示；

②電流表與電阻箱的總電阻為：$\frac{U}{I}$，則電流表的內(nèi)阻為：$\frac{U}{I}$-R．
③電壓表的示數(shù)偏小，則所串聯(lián)的電阻阻值R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g太大，則電流表內(nèi)阻測(cè)量值偏�。�要糾正則應(yīng)減小電阻箱的阻值．
故答案為：（I）并聯(lián)；（II）①如上圖所示； ②$\frac{U}{I}$-R．③小，減�。�

點(diǎn)評(píng) 考查電路設(shè)計(jì)，由串聯(lián)關(guān)系中電壓與電阻關(guān)系求阻的方法，明確電壓表的改裝原理．