Question

16．在把電流表改裝為電壓表的使用中，需要測(cè)定電流表A的內(nèi)阻．現(xiàn)利用“半偏法”測(cè)量，備用的器材有：
A．電流表（量程200μA，內(nèi)阻約幾百歐）
B．標(biāo)準(zhǔn)電壓表（量程3V）
C．電阻箱（阻值范圍0～99999.9Ω）
D．電阻箱（阻值范圍0～9999.9Ω）
E．電源（電動(dòng)勢(shì)6V，有內(nèi)阻）
F．電源（電動(dòng)勢(shì)1.5V，有內(nèi)阻）
G．電鍵和導(dǎo)線若干

（1）如果采用如圖1所示電路較精確的測(cè)定電流表?的內(nèi)阻，從以上備用的器材中選擇：R₁用C，電源用E．（用器材前的字母代號(hào)填寫(xiě)）
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)有以下步驟：
A．合上開(kāi)關(guān)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
B．合上開(kāi)關(guān)S₁，調(diào)節(jié)R₁的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度
C．觀察R₁的阻值是否最大，如果不是，將R₁的阻值調(diào)至最大
D．記下R₂的阻值
合理的操作順序?yàn)镃BAD（填字母代號(hào)）
（3）如果步驟D中所得R₂的阻值為800Ω，則電流表?的內(nèi)阻Rg的測(cè)量值為800Ω，該測(cè)量值小于（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值．
（4）如果要將上述電流表?改裝成量程為3V的電壓表，則需跟電流表串聯(lián)一個(gè)阻值為14.2kΩ的電阻R₀．
（5）用如圖2所示器材，對(duì)改裝后的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對(duì)，要求對(duì)0-3V的所有刻度都能在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行核對(duì)．請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)電路．

Answer 1

分析 （1、2、3）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)半偏法測(cè)量電流表G的內(nèi)阻，抓住整個(gè)電路電流要基本保持不變，確定選擇的器材．并聯(lián)電阻后總電流變大，故通過(guò)并聯(lián)電阻的電流大于電流表的電流，則其電阻小于電流表的內(nèi)阻，即R′小于真實(shí)值，所以這種方法測(cè)出的電流表的內(nèi)阻Rg比它的真實(shí)值偏小．
（4）根據(jù)電表的改裝原理可得出應(yīng)串聯(lián)的電阻值；
（5）明確校準(zhǔn)方法，從而確定應(yīng)采用的電路圖，從而連接實(shí)物圖．

解答 解：（1）利用半偏法測(cè)量電流表G的內(nèi)阻，要保證總電流基本不變，則R₁的阻值遠(yuǎn)大于R₂的阻值．
故可變電阻R₁應(yīng)該選擇C；．電源選擇6V即可；
（2）半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻的步驟是：①C．觀察R₁的阻值是否最大，如果不是，將R₁的阻值調(diào)至最大；②B．合上S₁．調(diào)節(jié)R₁的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；③A．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④D記下R₂的阻值．故步驟為CBAD；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，所得的R₂的阻值為被測(cè)電流表A的內(nèi)阻R_g的測(cè)量值，即800Ω；  因?yàn)樵陔娏鞅淼囊粋?cè)并聯(lián)R₂后，該部分飛電阻變小，電路中的總電阻減小，流過(guò)總電路的電流變大，所以當(dāng)電流表半偏時(shí)，流過(guò)電阻R₂的電流要大于流過(guò)電流表的電流，所以R₂的阻值要小于電流表的阻值
（4）如果要將第要把它改裝成一個(gè)量程為3V的電壓表；需串聯(lián)一個(gè)電阻；
由串聯(lián)電路規(guī)律可知：
R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{3}{200×1{0}^{-6}}$-800=14.2kΩ
（5）要校準(zhǔn)電壓表，應(yīng)將改裝后的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電表并聯(lián)，同時(shí)為了多測(cè)數(shù)據(jù)，需要用到分壓式接法，根據(jù)原理圖即可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖，如圖所示；

故答案為：（1）C，E；（2）CBAD；（3）800；小于；（4）串，14.2；（5）如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查半偏法測(cè)電阻，認(rèn)為電流表與電阻并聯(lián)后總電壓不變，則電流表的內(nèi)阻=所并聯(lián)電阻值．考查的電壓表的改裝原理，明確串聯(lián)電阻的分壓作用，會(huì)求串聯(lián)電阻的量程，及電流到電壓的換算公式．