Question

一毫安表頭滿偏電流為9.90mA，內阻約為300Ω．要求將此毫安表頭改裝成量程為1A的電流表，其電路原理如圖1所示．圖中，是量程為2A的標準電流表，R₀為電阻箱，R為滑動變阻器，S為開關，E為電源．

（1）善下列實驗步驟：
①將圖2虛線框內的實物圖按電路原理圖連線；
②將滑動變阻器的滑動頭調至

 

端（填“a”或“b”），電阻箱R₀的阻值調至零；
③合上開關；
④調節滑動變阻器的滑動頭，增大回路中的電流，
使標準電流表讀數為1A；
⑤調節電阻箱R₀的阻值，使毫安表指針接近滿偏，此時標準電流表的讀數會

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）；
⑥多次重復步驟④⑤，直至標準電流表的讀數為

 

，同時毫安表指針滿偏．
（2）回答下列問題：
①在完成全部實驗步驟后，電阻箱使用阻值的讀數
為3.1Ω，由此可知毫安表頭的內阻為

 

．
②用改裝成的電流表測量某一電路中的電流，電流表指針半偏，此時流過電阻箱的電流為

 

  A．
⑧對于按照以上步驟改裝后的電流表，寫出一個可能影響它的準確程度的因素：

 

．

Answer 1

分析：（1）據電路圖從電源的正極出發，沿電流的流向畫實物圖，注意電表的正負接線柱；實驗中要在電路接通時電流最小，故滑動觸頭要放在電阻最大處；電路中任一電阻增大，總電阻增大，干路電流變大；本實驗要求干路電流達到量程．
（2）電阻箱的電流IR=I-Ig 則由并聯電路的電阻與電流成反比，求得表頭的內阻；指針半偏，可各電流表的電壓，由電壓與電阻箱的阻值求得電流．

解答：解：（1）①據電路圖從電源的正極出發，沿電流的流向畫實物圖如圖所示：

        ②滑動觸頭在b端時，電阻器的全電阻連入電路，故要使電阻最大應使觸頭在b端
        ⑤因電阻箱電阻增大，則總電阻增加，干路電流減小
        ⑥要使電流達到要改裝電流表的滿偏電流為1A
（2）①因電阻箱與毫安表是并聯關系，故二者電阻與電流成反比：

R

rg

=

Ig

I-Ig

 求得 R=

Igrg

I-Ig

=310Ω
     ②電阻箱的電流為其兩端電壓與電流之比：即 I′=

1 2 Igrg

R

=0.495A

     ③實驗可能因電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續變化，導致標準電流表的示數無法精準顯示1A，還有電表本身讀數上的誤差，以及電表指針偏轉本身不是隨電流均勻偏轉等都可能影響改裝后的電流表的準確程度．
故答案為：（1）①如圖；②b；⑤減小；⑥1A；（2）①310；②0.495（0.494～0.496均可）；③電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續變化；標準表和毫安表頭的讀數誤差；電表指針偏轉和實際電流的大小不成正比等等．

點評：電流表的改裝原理，表頭并聯一小電阻起到分流的作用，兩支路電壓一樣，據此可求各電流與量程．