Question

18．現(xiàn)要用電流表測量電路的電流，但由于現(xiàn)有電流表量程偏小，不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，為此需要先測量電流表內(nèi)阻然后將電流表改裝擴(kuò)大量程．可供選擇的器材如下：
電流表A₁、A₂（量程0～500μA，內(nèi)阻約為500Ω）
滑動(dòng)變阻器R（阻值0～100Ω．額定電流1.0A）
定值電阻R₁（阻值約為100Ω）
電阻箱R₂（阻值0～999.9Ω）
開關(guān)．導(dǎo)線若干電源E
（1）測量電流表A₂的內(nèi)阻，以下給出了實(shí)驗(yàn)中必要的操作：
A．?dāng)嚅_S₁
B．閉合S₁、S₂
C．按圖連接線路，將滑動(dòng)變阻器R的滑片調(diào)至最左（填“左”或“右”）端，R₂調(diào)至最大．
D．調(diào)節(jié)R₂，使表A₁的示數(shù)為I₁，記錄R₂的值
E．?dāng)嚅_S₂，閉合S₃
F．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使表A₁、A₂的指針偏轉(zhuǎn)適中，記錄表A₁的示數(shù)I₁
請把上述實(shí)驗(yàn)步驟中的空白處填上正確內(nèi)容，然后按合理的順序排列實(shí)驗(yàn)步驟：CBFEDA．（填序號(hào)）
（2）將電流表A₂（較小量程）改裝成電流表A（較大量程），如果（1）中測出A₂的內(nèi)阻為468.0Ω，現(xiàn)用R₂將A₂改裝成量程為20mA的電流表A，應(yīng)把R₂調(diào)為12Ω與A₂并聯(lián)．

Answer 1

分析 在測量電阻的方法中，最常用的是伏安法測量電阻，偶爾也見到半偏法和等效法；該題的實(shí)驗(yàn)步驟中，兩次讀出電流表A₁ 的讀數(shù)為I₁，可斷定該實(shí)驗(yàn)測量電流表A₂的內(nèi)阻使用的方法是等效替代，即用R₂代替A₂．電流表改裝的方法是并聯(lián)小電阻，并聯(lián)后量程增加，內(nèi)阻變�。疁y電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻類問題，其核心原理為閉合電路的歐姆定律．

解答 解：（1）為了保證實(shí)驗(yàn)的安全，在操作中要求滑動(dòng)變阻器要放在使電流最小的位置，該電路圖中，變阻器的滑片開始時(shí)放在最左邊是正確的；
為了電路的安全，電阻箱的電阻值調(diào)到最大時(shí)，電流的電流最小，所以R₂需要調(diào)到最大；
     等效替代法測電阻的核心是“效果相同”，本題中體現(xiàn)為使A₁的示數(shù)相同，所以需要先接通開關(guān)S₂，同時(shí)斷開開關(guān)S₃，調(diào)節(jié)出一個(gè)電流值，然后接通開關(guān)S₃，同時(shí)斷開開關(guān)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱R₂的電阻值，使電流表A₁的示數(shù)與上一次相同，記錄電阻箱的電阻，即為所求．所以步驟為 CBFEDA
（2）改裝原理如下圖所示

電阻R₂需要分擔(dān)電流：I₂ =20mA-500μA=0.0195A
電阻R₂電壓：U₂=I_A×R=500μA×468Ω=0.234V
則：R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{0.234}{0.0195}$=12Ω；
故答案為：（1）左；最大；CBFEDA；（2）12．

點(diǎn)評 測電阻的方法有伏安法、半偏法、等效替代法等．電表改裝原理可記為“串大并小”．該題需要理解實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)的方法．中檔難度．