Question

【題目】在把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中，測定電流表的內(nèi)阻時(shí)，備有如下器材：

①電流表（量程2mA，內(nèi)阻約幾十歐）

②滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0~50Ω，額定電流1.5A）

③電阻箱（阻值范圍0~999Ω）

④電阻箱（阻值范圍0~9999Ω）

⑤電源（電動(dòng)勢2伏，有內(nèi)阻）

⑥電源（電動(dòng)勢6伏，有內(nèi)阻）

另外有開關(guān)和導(dǎo)線若干.

（1）如果采用右上圖所示的電路測電流表的內(nèi)阻，并且要得到較高的精確度，那么在以上備用器材中，R1應(yīng)選用____________，R2應(yīng)選用__________，電源應(yīng)選用__________（用所給器材的代號填寫）.

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行的步驟有：

A．合上S1

B．合上S2

C．將R1的阻值調(diào)至最大

D．調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

E．調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

F．記下R2的阻值

G．按右上圖所示的電路連接好電路

以上步驟的合理順序是________________________________.

（3）若步驟F中記錄的R2阻值為100Ω，則被測電流表的內(nèi)阻rg的測量值為________Ω.

（4）電流表內(nèi)阻的測量值與其真實(shí)值的大小關(guān)系是：R測__________R真（填“>”、“<”或“=”）

Answer 1

【答案】 （1）④ ③ ⑥ （2）GCADBEF （3）100 （4）＜

【解析】首先我們要知道半偏法測量電流表內(nèi)阻的方法以及測量原理：設(shè)電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，S2打開時(shí)，設(shè)電流表滿偏電流 ，實(shí)驗(yàn)要求R＞＞Rg，R＞＞r，這樣才有Ig≈，當(dāng)S2閉合時(shí)，R′和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并＜Rg＜＜R，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(diào)節(jié)R′使電流表半偏為，所以流過R′的電流也為，所以R′=Rg．
（1）從上述原理可知，S2打開與閉合，近似認(rèn)為干路中電流不變，前提是R＞＞Rg．故實(shí)驗(yàn)器材選擇應(yīng)滿足：電源電動(dòng)勢盡可能大，R1盡可能大．所以R1選用大量程的電阻箱④，R2選用量程跟電流表內(nèi)阻差不多的即可，選③，電源選用電動(dòng)勢較大的⑥．
（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(diào)到最大；合上S1；調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；合上S2；調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；記下R2的阻值．實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是GCADBEF
（3）由上分析可知，當(dāng)F中記錄的R2阻值為100Ω，則被測電流表的內(nèi)阻rg的測量值也為100Ω；
（4）當(dāng)S2閉合時(shí)，R′和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并＜Rg，而電阻R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(shí)電流表支路的電流等于，那么R′支路的電流要大于，那么其電阻肯定要小于Rg．所以，用此方法測量的電流表內(nèi)阻的測量值比真實(shí)值要偏小．