Question

【題目】有一電流表Ax，量程為1mA，內阻rg約為100Ω，要求測量其內阻。可選用的器材有：

電阻箱R0，最大阻值為99999.9Ω；

滑動變阻器甲，最大阻值為10kΩ；

滑動變阻器乙，最大阻值為2kΩ；

電源E1，電動勢約為2V，內阻不計

電源E2，電動勢約為6V，內阻不計；

電流表A的量程為2mA，內阻較小；

開關2個，導線若干。

甲同學設計的測量電路圖如圖所示，實驗步驟如下：

a．斷開S1和S2 ，將R調到最大；

b．合上S1，調節R使Ax滿偏；

c．合上S2，調節R1使Ax半偏，此時可以認為Ax的內阻rg= R1 。

(1)在上述可供選擇的器材中，可變電阻R1應該選擇___________；為了使測量盡量精確，可變電阻R應該選擇___________；電源E應該選擇___________。（均填“R0”、“甲”、“乙”、“E1”或“E2”）

(2)認為內阻rg= R1，此結果與rg的真實值相比___________。（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

(3)乙同學利用題目中已給的實驗器材，在甲同學所設計電路的基礎上對實驗做了改進，可完全消除系統誤差，則乙同學設計的電路圖_______________：

Answer 1

【答案】R0 甲 E2 偏小

【解析】

(1)[1]根據題中步驟可知需要通過讀數獲得具體阻值，才能實現，所以需要選擇電阻箱。

[2][3]采用半偏法測量電表內阻，需要選擇電動勢較大的電源可以減小誤差，即；估算電路的總電阻為

可變電阻R應該選擇滑動變阻器應選甲。

(2)[4]當開關閉合時，與并聯，全電路總電阻減小，干路電流增大，調節使電流表半偏，實際電流表流過的電流為閉合之前的干路電流的一半，現在干路電流增大，所以通過的電流大于通過電流表的電流，小電阻分大電流，所以的阻值小于真實的電流表內阻，所以測量結果偏小。

(3)[5]結合(2)中誤差分析可知，測量誤差主要來源于電路總電阻改變，干路電流變化，所以只需要在干路上接入電流表A，準確測量干路電流，消除系統誤差，準確測量電流表內阻。電路圖如圖