Question

【題目】為測(cè)定電流表內(nèi)電阻Rg，實(shí)驗(yàn)中備用的器件有：

A．電流表（量程0﹣100μA）

B．標(biāo)準(zhǔn)伏特表（量程0﹣5V）

C．電阻箱（阻值范圍0﹣999Ω）

D．電阻箱（阻值范圍0﹣99999Ω）

E．電源（電動(dòng)勢(shì)2V）

F．電源（電動(dòng)勢(shì)6V）

G．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0﹣50Ω，額定電流1.5A），還有若干開關(guān)和導(dǎo)線。

（1）如果采用如圖所示的電路測(cè)定電流表A的內(nèi)電阻并且想得到較高的精確度，那么從以上備用器件中，可變電阻R1應(yīng)選用_____，可變電阻R2應(yīng)選用_____，電源應(yīng)選用_____（用字母代號(hào)填寫）。

（2）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行的步驟有：

a．合上開關(guān)K1；

b．合上開關(guān)K2；

c．觀察R1的阻值是否最大，如果不是，將R1的阻值調(diào)到最大；

d．調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；

e．調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；

f．記下R2的阻值。

把以上步驟的字母按實(shí)驗(yàn)的合理順序?yàn)椋?/span>_____。

（3）如果在步驟f中所得R2的阻值為600Ω，則圖中電流表的內(nèi)電阻Rg的測(cè)量值為_____Ω。

（4）如果再給出：H．電源（電動(dòng)勢(shì)8V）；I．電源（電動(dòng)勢(shì)12V），電源應(yīng)選擇_____（選填選項(xiàng)前的字母）。

（5）某同學(xué)認(rèn)為步驟e中不需要保證“電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半”這一條件，也可測(cè)得的電流表內(nèi)阻Rg，請(qǐng)你分析論證該同學(xué)的判斷是否可行。_____

Answer 1

【答案】D C F cadbef 600 H 可行

【解析】

（1）該實(shí)驗(yàn)是半偏電流法測(cè)電流表的內(nèi)阻。K2閉合前后的兩次電路，如果干路電流變化不大，那么就可以認(rèn)為，K2閉合后，電流表半偏時(shí)，電流表和電阻箱R2所分的電流各占一半，又因?yàn)槎�者并�?lián)，兩端的電壓相等，自然就可以推出電流表的內(nèi)阻和電阻箱R2的阻值相等。要保證兩次實(shí)驗(yàn)干路的電流變化不大，就需要保證兩次實(shí)驗(yàn)電路的總電阻變化不大，也就是說，在給電流表并聯(lián)上一個(gè)電阻箱后導(dǎo)致的電阻變化，對(duì)整個(gè)電路影響不大。要達(dá)到這個(gè)效果，R1就需要選一個(gè)盡可能大的電阻，可以是電阻箱，也可以是滑變，也可以是電位器，但阻值要盡可能地大，經(jīng)此分析，R1應(yīng)選用D。

該實(shí)驗(yàn)要通過可變電阻R2阻值來間接反映出電流表的內(nèi)阻值，因此可變電阻R2的選取原則是：能讀數(shù)且盡量和電流表的內(nèi)阻在同一數(shù)量級(jí)上。經(jīng)此分析，可變電阻R2應(yīng)選用C。

在R1是一個(gè)盡可能大的電阻、電流表滿偏的前提下，那么電源電動(dòng)勢(shì)相對(duì)地就要大一些的，但不是越大越好，大了燒表也不行。初步分析電源可選用F，其實(shí)可以估算一下電動(dòng)勢(shì)大概的最大值，即： 電源應(yīng)選F。

（2）半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的步驟為：實(shí)驗(yàn)前，將R1的阻值調(diào)到最大；合上開關(guān)K1；調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；保持R1的阻值不變，合上開關(guān)K2；調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；記下R2的阻值。我們就認(rèn)為電流表的內(nèi)阻值就是R2的阻值。因此答案為：cadbef。

（3）根據(jù)（1）中的分析可知，電流表的內(nèi)電阻Rg的測(cè)量值，就等于電阻箱R2的阻值，即600Ω。

（4）由（1）中的分析可知，在不燒表的前提下，電源要盡可能地大一些，這樣可以減小實(shí)驗(yàn)誤差。因?yàn)楣浪愠龅碾娫措妱?dòng)勢(shì)的最大值大約是10V，所以，該題答案為H。

（5）該同學(xué)的判斷可行。只需保證步驟abcd不變。例如在步驟e中，可以調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的三分之二，記下此時(shí)R2的阻值，根據(jù)并聯(lián)電路反比分流原則，計(jì)算出電流表內(nèi)阻的測(cè)量值：，同樣可以測(cè)得電流表的內(nèi)阻。