Question

【題目】某同學欲將電流表改裝成電壓表，需要測量電流表的內阻，可供選擇的實驗器材有：

A.待測電流表G1；

B.一個標準電流表G2 (G2的量程大于G1的量程)；

C.電阻箱R′；

D滑動變阻器R；

E.電池組、導線、開關。

采用如圖甲所示的電路測定電流表內阻時，該同學的實驗步驟為：

①按電路圖甲接好電路，將滑動變阻器R調至最大；

②閉合S1，斷開S2，調節滑動變阻器R，使電流表G1表頭指針滿偏：

③再閉合S2，保持滑動變阻器R不變，調節電阻箱R′，使表頭指針半偏。讀出此時電阻箱R′的示數，則電流表內阻可看做此示數。

(1)用上述方法得到的電流表G1內阻的測量值與真實值相比___________。

(2)為了使測量更準確，請你利用上述實驗器材重新設計實驗，從設計原理上看可以消除上述實驗中的系統誤差，請你在圖乙中完成實驗電路圖_____。

(3)使用重新設計的實驗電路的測量數據，寫出電流表G1內阻表達式Rg=___________，說明各測量值的意義：_________________________________。

Answer 1

【答案】（1）偏小 （2）如圖； （3） I1為G1示數；I2為G2示數；R′為電阻箱電阻；

【解析】

根據題中“測定電流表內阻…調節電阻箱R′，使表頭指針半偏”可知，本題考察半偏法測電流表內阻，應用串(并)聯電路規律、誤差等知識分析計算。

(1)本實驗采用的半偏法測量電阻，在并聯電阻箱時，總電阻減小，總電流偏大，則電流表半偏時，并聯電阻上的電流大于電流表的電流，并聯電阻的電阻比電流表的電阻小。綜上，內阻的測量值與真實值相比偏小.

(2)為消除上述實驗中的系統誤差，應保證各量測量值準確，可在干路中接入電流表G2 ，接入后調節R即可，正確原理圖如圖.

(3)為G1的示數，為G2的示數，為電阻箱電阻，由串、并聯電路規律可知.