Question

11．在電流表擴大量程的實驗中，要將量程為200 μA的電流表G改裝成量程為0.2A的電流表，需先用如圖1所示的電路即“半偏法”測出此電流表的內電阻R_g．

（1）在測量R_g的實驗中，滑動變阻器有如下的規格供選擇：
A．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω） B．滑動變阻器（阻值范圍0～1500Ω）
為了便于實驗的調節操作，減小誤差，滑動變阻器R_滑應選用A．（填入選用器材的字母代號）
（2）當電阻箱的阻值為R₁時，調節滑動變阻器滑動頭P的位置，使電流表G滿偏；保持滑動頭P的位置不動，調整電阻箱接入電路的阻值，當電阻箱的阻值為R₂時，電流表G恰好半偏．則電流表G的內電阻R_g=R₂-2R₁．
（3）若測得R_g=500Ω，為完成上述改裝，需要用一個約為0.5Ω的電阻與電流表并聯．
（4）用改裝成的電流表，按圖2所示的電路測量未知電阻R_x．若量未知電阻R_x時，電壓表的示數為1.2V，而改裝后的電流表的表頭（刻度盤仍為原電流表的刻度）示數如圖3所示，那么R_x的測量值為10Ω．
（5）如果測量與操作均正確，那么R_x的測量值將小于（選填“大于”或“小于”）R_x的真實值．

Answer 1

分析 滑動變阻器采用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇最大阻值較小的滑動變阻器；用半偏法測電阻認為外壓不變，據歐姆定律求得電流表的內阻．再據改裝原理，求得要并聯的阻值．

解答 解：（1）滑動變阻器采用分壓式接法，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器，則滑動變阻器應選：A．
（2）調節電阻箱前后，認為該支路電壓不變，即：I（R₁+R_g）=$\frac{I}{2}$（R₂+R_g），解得R_g=R₂-2R₁．
（3）設并聯電阻為R，由歐姆定律得：R=$\frac{{I}_{g}Rg}{I-{I}_{g}}$=$\frac{200×1{0}^{-6}×500}{0.2-200×1{0}^{-6}}$=0.5Ω．
（4）由圖3所示電流表可知，電流表的示數為0.12A，R_X=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.12A}$=10Ω．
⑤因測量電路為電流表外接法，則測量電流偏大，根據歐姆定律知，測量電阻偏小．
故答案為：（1）A；（2）R₂-2R₁；（3）0.5；（4）10；（5）小于．

點評 本題考查了半偏法測電流表內阻、電流表改裝，知道半偏法測電阻的原理、電流表的改裝原理，應用串并聯電路特點與歐姆定律即可正確解題