Question

11．實驗室備有以下實驗器材：
A．一個已校準的電流表A（量程lmA，內阻約幾百歐）
B．一個標準電壓表V（量程3V）
C．一個電源E（電動勢約為4V）
D．一個電阻箱R₁（阻值范圍：0～9 999Q）
E．一個滑動變阻器R₂（阻值范圍：0～50Ω）
F．一個單刀單擲開關S、另有導線若干
（ I）現(xiàn)要先測出電流表A的內阻，然后將其改裝成量程也為3V的電壓表，最后利用上述標準電壓表V對改裝成的電壓表進行校對，則標準電壓表與改裝的電壓表并聯(lián)．（串聯(lián)或并聯(lián)）
（Ⅱ）若要求只設計一個電路，既可以較精確地測量A表的內阻，又能對改裝的電壓表進行校對．
①請在虛線框中畫出你設計的實驗電路圖．
②若在測A表內阻的實驗中，調節(jié)電阻箱R₁，使其接人電路中的電阻為R時，讀出A表和V表的示數(shù)分別為I和U，則電流表內阻的大小表達式為R_A=$\frac{U}{I}$-R．（用I、U和R表示）
③將A表改裝成量程為3V的電壓表后，在進行校對時，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表的讀數(shù)總比標準電壓表的讀數(shù)小，這可能是因為電流表A的內阻測量值比實際值小，（填“大”，或“小”），應適當調節(jié)電阻箱使其接人的電阻值減小．（填“增大”或“減小”）

Answer 1

分析 測量內阻電路，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阻；由歐姆定律求得R的表達式；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，則電流表內阻測量值偏小，應減小電阻箱的阻值．

解答 解：（I）實驗電路設計：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，再與標準電壓表并聯(lián)，最后將滑動變阻器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：$\frac{U}{I}$，則電流表的內阻為：R_A=$\frac{U}{I}$-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，則電流表內阻測量值偏�。�要糾正則應減小電阻箱的阻值．
故答案為：（ I）并聯(lián)；（Ⅱ）①電路圖如圖所示；②R_A=$\frac{U}{I}$-R；③��；減小．

點評 本題考查了電路設計、求電流表內阻、實驗誤差分析等問題；知道實驗原理是解題的前提與關鍵，應用串并聯(lián)電路特點與歐姆定律可以解題；校準改裝電壓表電壓要從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法．