Question

有一電流表,量程為1 mA,內阻r_g約為100 Ω.要求測量其內阻.可選用的器材有：電阻箱R₀,最大阻值為99 999.9 Ω；滑動變阻器甲,最大阻值為10 kΩ；滑動變阻器乙,最大阻值為2 kΩ；電源E₁,電動勢約為2 V,內阻不計；電源E₂,電動勢約為6 V,內阻不計；開關2個,導線若干.采用的測量電路圖如圖3-4-21所示,實驗步驟如下：

圖3-4-21

a.斷開S₁和S₂,將R調到最大；b.合上S₁,調節R使滿偏；c.合上S₂,調節R₁使半偏,此時可認為的內阻r_g=R₁.試問：

(1)在上述可供選擇的器材中,可變電阻R₁應該選    ①    ；為了使測量盡量精確,可變電阻R應該選擇    ②    ；電源E應該選擇    ③    .

(2)認為內阻r_g=R₁,此結果與r_g的真實值相比    ④    .(填“偏大”“偏小”或“相等”)

Answer 1

(1)R₀    滑動變阻器甲    E₂  (2)偏小  解析：(1)根據半偏法的測量原理,R₁必須選R₀；由于電流表的滿偏電流很小,要求R₁的阻值很大,故R應選滑動變阻器甲,電源選擇E₂,誤差較小.

(2)根據閉合電路的歐姆定律及電路特點可得：合上S₁,調節R使滿偏：I_g=

合上S₂,調節R₁使半偏(電路中的總電流)：I=

故：I＞I_g.

所以,通過電阻箱的電流I_R1：I_R1＞I_g用U表示電阻箱兩端電壓,則R₁==I_g

即r_g＞R₁

故認為內阻r_g=R₁,此結果與r_g的真實值相比偏小.