Question

4．在測(cè)定電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備用的器材有：
A．電流表（量程0～100 μA）
B．電阻箱（阻值范圍0～9 999Ω）
C．電阻箱（阻值范圍0～99 999Ω）
D．電源（電動(dòng)勢(shì)2V，內(nèi)阻很�。�
E．電源（電動(dòng)勢(shì)8V，內(nèi)阻很�。�
F．電源（電動(dòng)勢(shì)16V，內(nèi)阻很小）；G..若干電鍵和導(dǎo)線．
①用圖示的電路測(cè)定電流表G的內(nèi)阻．按下述步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：
a．觀察R₁的阻值是否最大，如果不是，將R₁的阻值調(diào)至最大；
b．合上S₁，調(diào)節(jié)R₁的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；
c．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； 測(cè)得R₂=500Ω．
以上備用的器材中，可變電阻R₁應(yīng)選用C，電源應(yīng)選用E．（用字母代號(hào)填寫(xiě)）．
②）電流表內(nèi)阻R_g的測(cè)量值為500Ω．它比真實(shí)值�。ㄌ睢按蟆被颉靶　保�
③要將電流表改裝為量程為1V的電壓表，則應(yīng)跟它串聯(lián)一個(gè)阻值為9500Ω的電阻．

Answer 1

分析 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�。�
改裝成電壓表要串聯(lián)電阻，阻值為R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g．

解答 解：（1）首先我們要知道半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻的方法以及測(cè)量原理：
如圖，設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，S₂打開(kāi)時(shí)，設(shè)電流表滿偏電流為：I_g=$\frac{E}{r{+R}_{1}+R}$，
實(shí)驗(yàn)要求R₁＞＞R_g，R₁＞＞r，這樣才有I_g≈$\frac{E}{{R}_{1}}$，
當(dāng)S₂閉合時(shí)，R₂和R_g并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R_并＜R_g＜＜R₁，這樣才有S₂閉合后，電路中總電流幾乎不變，仍然近似等于$\frac{E}{{R}_{1}}$，
調(diào)節(jié)R₂使電流表半偏為$\frac{1}{2}$I_g，
所以流過(guò)R₂的電流也為$\frac{1}{2}$I_g，所以R₂=R_g． 從上述原理可知，S₂打開(kāi)與閉合，近似認(rèn)為干路中電流不變，前提是R₁＞＞R_g．
（2）由上分析可知，當(dāng)F中記錄的R₂阻值為500Ω，則被測(cè)電流表的內(nèi)阻r_g的測(cè)量值也為500Ω；
當(dāng)S₂閉合時(shí)，R′和R_g并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R_并＜R_g，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I_g，
而此時(shí)電流表支路的電流等于$\frac{1}{2}$I_g，那么R′支路的電流要大于$\frac{1}{2}$I_g，那么其電阻肯定要小于R_g．所以，用此方法測(cè)量的電流表內(nèi)阻的測(cè)量值比真實(shí)值要偏�。�
（4）把電流表改裝成電壓表，需要串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，電阻阻值：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{1}{100×1{0}^{-6}}$-500=9500Ω
故答案為：（1）C； E； （2）500；小；（3）9500

點(diǎn)評(píng) 本題考查半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的原理和電壓表的改裝原理以及改裝表的校對(duì)，難點(diǎn)是對(duì)半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻原理的解釋．