Question

【題目】利用如圖甲所示電路，可用伏安法測(cè)定某一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中虛線框內(nèi)為靈敏電流計(jì)G改裝的電壓表V，A為標(biāo)準(zhǔn)電流表， 為待測(cè)電源，S為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器

（1）已知靈敏電流計(jì)G的滿偏電流Ig=200μA，按如圖乙所示電路，用半偏法測(cè)定靈敏電流計(jì)G的內(nèi)電阻rg，其中電阻R4約為1KΩ，為使rg的測(cè)量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中，電源E2應(yīng)選用____，電阻R3應(yīng)選用_______，電阻R2應(yīng)選用______________（選填器材前的字母）。

A.電源（電動(dòng)勢(shì)為1.5V）

B.電源（電動(dòng)勢(shì)為6V）

C.電阻箱（0-999.9Ω）

D.滑動(dòng)變阻器（0-500Ω）

E.電位器（一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng)，0-5.1kΩ）

F.電位器（一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng)，0-51kΩ）

（2）如果所得R3的阻值為300Ω，則圖中被測(cè)電流計(jì)G的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為____Ω，該測(cè)量值____實(shí)際值（填“略大于”“略小于”“等于”）。

（3）給靈敏電流計(jì)G串聯(lián)一個(gè)阻值為____kΩ的電阻就可以將該電流計(jì)G改裝為量程6V的電壓表V。

（4）由（2）確定靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻測(cè)量值與時(shí)間值差異后，將其改裝成另一電壓表V（甲圖虛線框所示）接入甲圖電路進(jìn)而完成甲圖實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，電壓表V測(cè)量值_____實(shí)際值（填“大于”“小于”或“等于”）；電源E1電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值_____實(shí)際值（填“大于”“小于”或“等于”）。

Answer 1

【答案】 （1）B F C （2）300.0Ω； 略小于 （3）29.7Ω （4）小于； 小于

【解析】（1）由于Ig=200μA，R4約為1kΩ，同時(shí)為了減小誤差，R2應(yīng)選擇阻值較大的F，所以電源應(yīng)選取電動(dòng)勢(shì)較大的B；根據(jù)半偏法原理可知，電阻R3應(yīng)選用電阻箱C；
（2）當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表半偏時(shí)，由于干路電流幾乎未變，電阻箱與電流計(jì)中的電流相等，電阻必然相等．如果所得的R1的阻值為300.0Ω，則圖中被測(cè)電流計(jì)G的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為300.0Ω．實(shí)際上電阻箱并入后的，電路的總電阻減小了，干路電流增大了，電流計(jì)半偏時(shí)，流過(guò)電阻箱的電流大于流過(guò)電流計(jì)的電流，電阻箱接入的電阻小于電流計(jì)的電阻．所以，該測(cè)量值“略小于”實(shí)際值．
（3）根據(jù)改裝原理可知，U=Ig（Rg+R）
解得： ；
（4）由于電阻箱的測(cè)量值因小于真實(shí)值，則改裝后實(shí)驗(yàn)內(nèi)阻偏小，故電壓表的測(cè)量值小于真實(shí)值；同時(shí)由于采用了相對(duì)電源的電流表外接法，電流表示數(shù)偏小，故電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值也小于真實(shí)值．