Question

在測定電阻的實驗中，通常有半偏法，替代法：
（1）在測電流表內阻R_g的實驗中，使用如圖1所示的電路，當S₂斷開，S₁閉合，且R₁調到9900Ω時，電流表指針滿偏轉到0.2mA，再閉合S₂，將R₂調到90Ω時，電流表指針正好指在刻度盤中央，則電流表的內阻R_g=

R₂=90

Ω．此值較Rg的真實值是

偏小

．（填偏大、偏小或相等）
（2）在用替代法測電阻的實驗中，測量電路如圖2所示，圖中R是滑動變阻器，Rs是電阻箱，Rx是待測高值電阻，S₂是單刀雙擲開關，G是電流表．
①按電路原理圖將圖3（圖中已連好4根導線）所示的器材連成測量電路．
②實驗按以下步驟進行，并將正確答案填在題中橫線上．
A．將滑動片P調至電路圖中滑動變阻器的最下端，將電阻箱Rs調至最大，閉合開關S₁，將開關S₂撥向位置“1“，調節P的位置，使電流表指示某一合適的刻度I_G．
B．再將開關S₂撥向位置“2“，保持

P

位置不變，調節

R_s

，使電流表指示的刻度仍為I_G．
假設步驟B中使電流表指針指示的刻度為I_G時電阻箱的阻值為R₀，則R_x=

R₀

．

Answer 1

分析：（1）使用如圖1所示的電路為半偏法測量電流表內阻，由串并聯電路的特點結合歐姆定律分析R_g與R₂的關系進而求出R_g；閉合S₂后電路總電阻變小，干路電流變大，而實驗原理認為干路電路吧變，從而進行誤差分析；
（2）電流表測R或R_x的電流；由等效替代法可知，當開關接1時，讀出電流表的示數；然后保持滑動變阻器接入電路的阻值保持不變開關接2，調節電阻箱的阻值，使電流表的示數相同，說明待測電阻R_x和電阻箱R_s的阻值是等效電阻，即可得到待測電阻的大小．

解答：解：（1）當S₂斷開，S₁閉合，電流表指針滿偏轉到0.2mA，
S₂閉合后，由于R₁＞＞R₂認為電路中總電流幾乎不變，電流表指針正好指在刻度盤中央，則R₂中的電路與G中的電流相等，由于二者并聯，其電壓相等，根據歐姆歐姆定律可知其阻值相等，即Rg=R₂=90Ω；
采用半偏法測電流表內阻時，閉合S₂后電路總電阻變小，干路電流變大，則R₁分壓變大、電流表兩側電壓變小，應用半偏法所測電流表內阻小于電流表內阻真實值．
（2）①對照電路圖連接實物圖，如圖：

②為了保證S接1與接2時的電壓相同，應保證P位置不變，然后調節R_s，使電流表指示的刻度仍為I_G，根據歐姆定律才有R_x=R₀．
故答案為：（1）Rg=R₂=90Ω，偏小；
（2）①如圖所示  ②P，Rs，R₀．

點評：本題考查了滑動變阻器的作用、轉換法和控制變量法，解決本題的關鍵是理解等效替代法的思想．