Question

圖示電路中，E為電源，R₁為滑動變阻器，R₂為電阻箱，電流表A的量程為0.1mA，內(nèi)阻約為100Ω．用此電路，經(jīng)以下步驟可近似測得A的內(nèi)阻R_A：
①閉合S₁，斷開S₂，調(diào)節(jié)R₁，使電流表讀數(shù)等于其量程I；
②保持R₁不變，閉合S₂，調(diào)節(jié)R₂，使電流表讀數(shù)等于，讀出R₂的值，等于R_A的大小．
試分析：
（1）R₂與R_A相等的原因是：______．
（2）該實驗測量出的結(jié)果與真實值相比偏______（填“大”或“小”）．
（3）要減小由于設(shè)計方案帶來的測量誤差，R₁與R_A應(yīng)該滿足的條件是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）電阻R₂與電流表A并聯(lián)，它們兩端的電壓相等，流過它們的電流相等，由歐姆定律知，它們的電阻相等．
（2）閉合開關(guān)，電路總電阻變小，電路電流變大，滑動變阻器分壓變大，并聯(lián)電路電壓變小，由歐姆定律知，測量的電流表A電阻偏小．
（3）為減小實驗誤差，閉合開關(guān)s₂后，電阻R₁兩端電壓變化越小，實驗誤差越小，當(dāng)R₁遠(yuǎn)大于R_A時，電阻R₁兩端電壓變化越小，實驗誤差小．
解答：解：（1）閉合開關(guān)S₂，電阻箱R₂與電流表A并聯(lián)，它們兩端的電壓相等，流過電阻箱R₂與電流表A電流都為，由R=知電阻箱電阻R₂與電流表電阻R_A相等．
（2）閉合開關(guān)S₂，電阻箱R₂與電流表A并聯(lián)，并聯(lián)電阻小于電流表電阻R_A，電路總電阻R變小，電源電壓U不變，由I=知電路電流變大，滑動變阻器R₁分壓U₁=IR₁變大，并聯(lián)電路電壓U_并變小，由R_A=變小，所以電流表A電阻的測量值偏小．
（3）當(dāng)R₁遠(yuǎn)大于R_A時，閉合開關(guān)s₂后，并聯(lián)電阻阻值的變化對電路的影響越小，實驗誤差越小．
故答案為：（1）R₂和A并聯(lián)，電壓相等，電流都為，故電阻相等．（2）小．（3）R₁遠(yuǎn)大于R_A．
點評：本題考查了：半偏法測電流表的內(nèi)阻，考查了實驗誤差分析，難度較大，解題的關(guān)鍵是分析清閉合開關(guān)S₂后，電路電阻、電壓、電流的變化情況，是一道難題．