Question

【題目】某物理興趣小組圍繞一個量程為3mA，內阻Rg約為100Ω的電流計G展開探究，可供選擇的器材有電阻箱R0，最大阻值為9999.9Ω，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，電動勢為1.5V，內阻較小，電源E2，電動勢為9V，內阻較小；開關2個，導線若干。

（1）為測量該電流計的內阻，小明設計了如圖a所示電路，實驗步驟如下：

①斷開S1和S2；將R調到最大；

②合上S1調節R使G滿偏；

③合上S2，調節的值到使G半偏，此時刻認為G的內阻Rg=

在上述可供選擇的器材中，為了使測量盡量精確，滑動變阻器應該選擇_________（甲或乙）；電源應該選_________（E1或E2），在實驗中認為電流計G內阻Rg=，此結果與Rg的真實值相比_______（偏大、偏小、相等）。

（2）若測的電流計G的內阻Rg=100Ω，小芳用電源E1、電阻箱R0和電流計G連接了如圖b所示的電路，在電流計兩端接上兩個表筆，設計出一個簡易的歐姆表，并將表盤的電流刻度轉化為電阻刻度；閉合開關，將兩表筆斷開；調節電阻箱，使指針指在“3mA”處，此處刻度應標阻值為_______Ω（選填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不通阻值的已知電阻找出對應的電流刻度，則“2mA”處對應表筆間電阻阻值為__________Ω。

Answer 1

【答案】 甲 E2 偏小 0 160

【解析】（1）根據半偏法的實驗原理，為提供測量精確度要求滑動變阻器接入電路電阻遠大于電流計內阻，以減小因閉合S2而引起總電流的變化量，從而減小誤差，而當電動勢越大的時候要使電流計滿偏則滑動變阻器接入電路電阻越大，因此電源選E2，滑動變阻器應選甲；閉合S2導致閉合回路總電阻減小則總電流增大，調節R0使G半偏，則此時流過電阻箱的電流大于流過電流計的電流，電阻箱的阻值小于電流計的實際內阻，此結果與Rg的真實值相比偏小。

（2）由此歐姆表測量的是兩表筆間的電阻，因此當將兩表筆斷開，兩表筆間的電阻無窮大，則指針指在“3mA”處，此處刻度應標阻值為0，閉合開關，將兩表筆斷開，條件電阻箱，使指針指在Ig=3mA處，則此時代入數據解得，當兩表筆間接入時，電流計示數為I=2mA，則，則，則干路總電流，因此流過的電流，則