Question

在把電流表改裝為電壓表的實驗中，提供的器材有
①電流表（量程0--100μA，內阻幾百歐）
②標準伏特表（量程0-3V）
③電阻箱（0--9999Ω）
④電阻箱（0--99999Ω）
⑤滑動變阻器（0--50Ω，額定電流1.5A）
⑥電源（電動勢6V，有內阻）
⑦電源（電動勢2V，無內阻）
⑧電鍵兩只，導線若干．
（1）該實驗首先要用半偏法測定電流表的內阻．如果采用圖1所示的電路測定電流表的內電阻并且要想得到較高的精確度，那么從以上給出的器材中，可變電阻R₁應選用

④

，可變電阻R₂應選用

③

，電源應選用

⑥

（填器材前的序號）．這種方法測出的電流表的內阻r_g比它的真實值

偏小

（選填“偏大”“偏小”或“相等”）
（2）如果測得電流表A的內阻為800Ω要把它改裝為量程為0-3V的伏特表，則改裝的方法是給電流表串聯一個阻值為

29200

Ω的電阻．
（3）若用此改裝表去測量一穩恒電壓，則測量值和真實值相比

偏小

（填“偏大”或偏小”）
（4）圖2所示器材中，一部分是將電流表改裝為伏特表所需的，其余是為了把改裝成的伏特表跟標準伏特表進行校對所需的．在如圖3方框中畫出改裝和校對都包括在內的電路圖（要求對0-3V的所有刻度都能在實驗中進行校對）；然后將器材實物按以上要求連接成實驗電路．

Answer 1

分析：（1）本實驗通過半偏法測量電流表G的內阻，抓住整個電路電流要基本保持不變，確定選擇的器材．并聯電阻后總電流變大，故通過并聯電阻的電流大于電流表的電流，則其電阻小于電流表的內阻，即R′小于真實值，所以這種方法測出的電流表的內阻Rg比它的真實值偏小．
（2）改裝成電壓表要串聯電阻，阻值為R=

U

Ig

-R_g．
（3）所測電流表內阻值偏小，則表頭分壓偏小
（4）因要求電壓的變化范圍大，要用分壓式接法．

解答：解：（1）利用半偏法測量電流表G的內阻，要保證總電流基本不變，則R₁的阻值遠大于R₂的阻值，電動勢選擇大一些的．故可變電阻R₁應該選擇④；可變電阻R₂應該選擇③；電源E應該選擇⑥．并聯電阻后總電流變大，故通過并聯電阻的電流大于電流表的電流，則其電阻小于電流表的內阻，即R′小于真實值，
所以這種方法測出的電流表的內阻Rg比它的真實值偏小．
（2）改裝成電壓表要串聯的阻值為：R=

U

Ig

-R_g=29200Ω
（3）半偏法所測電流表內阻偏小，則表頭分壓值偏小，故改裝后的電壓表測量電壓時測量值比真實值偏小；
（4）因要求電壓變化范圍大，故滑動變阻器要用分壓式接法電路．

故答案為：（1）④，③，⑥
（2）29200Ω   
（3）偏小
（4）如圖

點評：掌握半偏法測量內阻的原理和誤差分析．改裝成電壓表要串聯電阻分壓，電阻值等于量程除以滿偏電流減去原內阻．難點是誤差的分析．