Question

16．在測定電阻的實驗中，比較簡便、直觀的方法有半偏法、替代法等：

①．在測定電流表內阻R_g的實驗中，使用如圖甲所示的電路，當S₂斷開，S₁閉合，且R₁調到9900Ω時，電流表的指針轉到滿偏0.2mA，再閉合S₂，將R₂調到90Ω時，電流表指針恰好指在一半刻度，則電流表的內阻R_g=90Ω，此值較R_g的真實值偏小（填偏大、偏小或相等）．
②在用替代法測電阻的實驗中，測量電路如乙圖所示，圖中R是滑動變阻器，R_s是電阻箱，R_x是待測高阻值電阻，S₂是單刀雙置開關，G是電流表．
（1）按電路原理圖將丙圖（圖中已連好4根導線）所示的器材連成測量電路．
（2）實驗按以下步驟進行，并將正確答案填在圖中橫線上．
A．將滑動片P調至電路圖中滑動變阻器的最右端，將電阻R調至最大，閉和開關S₁，將開關S₂撥向位置“1”，調節P的位置，使電流表指示某一合適的刻度I．
B．再將開關S₂撥向位置“2”，保持R滑動片P位置不變，調節R_s，使電流表指示的刻度仍為I．

Answer 1

分析 ①使用如圖1所示的電路為半偏法測量電流表內阻，由串并聯電路的特點結合歐姆定律分析R_g與R₂的關系進而求出R_g；閉合S₂后電路總電阻變小，干路電流變大，而實驗原理認為干路電路變，從而進行誤差分析；
②電流表測R或R_x的電流；由等效替代法可知，當開關接1時，讀出電流表的示數；然后保持滑動變阻器接入電路的阻值保持不變開關接2，調節電阻箱的阻值，使電流表的示數相同，說明待測電阻R_x和電阻箱R_s的阻值是等效電阻，即可得到待測電阻的大小．

解答 解：①當S₂斷開，S₁閉合，電流表指針滿偏轉到0.2mA，S₂閉合后，由于R₁＞＞R₂認為電路中總電流幾乎不變，電流表指針正好指在刻度盤中央，則R₂中的電路與G中的電流相等，由于二者并聯，其電壓相等，根據歐姆定律及串并聯電路規律可知其阻值相等，即R_g=R₂=90Ω；
采用半偏法測電流表內阻時，閉合S₂后電路總電阻變小，干路電流變大，則R₁分壓變大、電流表兩側電壓變小，應用半偏法所測電流表內阻小于電流表內阻真實值．
②（2）B、為了保證S接1與接2時的電壓相同，應保證P位置不變，然后調節R_s，使電流表指示的刻度仍為I，則根據歐姆定律才有R_x=R_s．
故答案為：
①90，偏小；
②R滑動片P，R_S．

點評 本題考查了滑動變阻器的作用、轉換法和控制變量法，解決本題的關鍵是理解等效替代法的思想，關鍵在于明確實驗原理，知道半偏法的實驗方法，同時要注意正確理解步驟和方法．