Question

1．同學利用如圖甲所示的電路測量滿偏電流為100μA的電流表的內阻（約為1000Ω），可供選擇的器材有：
滑動變阻器R₁，最大阻值20Ω；
滑動變阻器R₂，最大阻值100kΩ；
電阻箱R'，最大阻值99999Ω，
電池E，電動勢為9.0V（內阻不計），開關2個，導線若干．
回答下列問題：

（1）圖中滑動變阻器R應選用R₂（填“R₁”或“R₂”）；
（2）保持開關S₁閉合，S₂斷開，調節滑動變阻器R接入電路的阻值，使得電流表滿偏．再閉合S₂，調節電阻箱的阻值．使得電流表半偏．如果電阻箱R′的示數為995Ω，則待測電流表的內阻R_g=995Ω，且測量值小于（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值；
（3）若要把該電流表改裝成3V的電壓表，應串聯29005Ω的電阻；現要校準該改裝后的電壓表．使用乙圖中的實驗器材（能滿足實驗要求），滑動變阻器采用分壓電路．把實物圖連上導線．

Answer 1

分析 （1）應用半偏法測電流表內阻滑動變阻器阻值越大，實驗誤差越小，應選擇最大阻值較大的滑動變阻器．
（2）根據半偏法測電阻的原理求出電流表內阻且分析實驗誤差．
（3）把電流表改裝成電壓表需要串聯分壓電阻，應用串聯電路特點與歐姆定律求出串聯電阻阻值；校準改裝后的電壓表，電壓表要采用分壓接法，與標準電壓表并聯，據此連接實物電路圖．

解答 解：（1）為減小實驗誤差，應選擇最大阻值較大的滑動變阻器R₂．
（2）電流表半偏時流過電流表與電阻箱的電流相等，它們并聯兩端電壓相等，
由歐姆定律可知，它們的電阻相等，則電流表內阻：R_g=995Ω；
把電阻箱接入電路時電路總電阻變小，電路總電流變大，
電流表半偏時流過電阻箱的電流大于流過電流表的電流，
電阻箱阻值小電流表內阻，故電流表內阻測量值小于真實值；
（3）把電流表改裝成3V的電壓表，需要串聯分壓電阻，
串聯電阻阻值：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{3}{100×1{0}^{-6}}$-995=29005Ω；
校準電壓表電壓應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，電路圖如圖所示：

故答案為：（1）R₂；（2）995；小于；（3）29005；電路圖如圖所示．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、求電流表內阻、電壓表的改裝等問題；掌握實驗器材的選擇原則選擇實驗器材時首先要考慮安全，然后考慮精確性，還要考慮方便實驗操作；理解半偏法測電表內阻的實驗原理是解題的關鍵．