Question

【題目】某探究小組為了研究用“半偏法”測電阻和改裝電表，先用“半偏法”測量程為100μA的電流表G的電阻，后將電流表G改裝成電壓表。

(1)首先采用如圖甲所示的實驗電路測量該電流表G的內阻Rg，圖中R1為滑動變阻器、R2為電阻箱。他按電路圖連接好電路，將R1的阻值調到最大，閉合開關S1后，他應該正確操作的步驟是__________。(選出下列必要的步驟，并將其序號排序)

A.記下R2的阻值

B.調節R1的阻值，使電流表的指針偏轉到滿刻度

C.閉合S2，調節R1和R2的阻值，使電流表的指針偏轉到滿刻度的一半

D.閉合S2，保持R1不變，調節R2的阻值，使電流表的指針偏轉到滿刻度的一半

(2)如果按正確操作步驟測得R2的阻值為100Ω，則Rg的阻值大小為________Ω；與電流表內阻的真實值相比， _______ (填“>”、“=”或“<”)。

(3)將上述電流表G串聯一個29900Ω的電阻，改裝成電壓表，則該電壓表的量程是_________V。用它來測量電壓時，表盤指針位置如圖乙所示，此時電壓表的讀數大小為__________V。

Answer 1

【答案】 BDA 100 < 3 2.4

【解析】（1）本題是使用半偏法測電流表的內阻，故調節R1的阻值，先使電流表的指針偏轉到滿刻度，然后再閉合S2，保持R1不變，調節R2的阻值，使電流表的指針偏轉到滿刻度的一半，故操作順序為BDA。

（2）此時R2的阻值與Rg的阻值相等，故Rg的阻值大小也為100Ω。隨著S2的閉合,整個電路中的電流將會變大，但實際上我們仍然按照電流不變時的電流來計算的,通過變阻器R2的電流將比通過G的電流要大，又因為R2與G并聯,電壓一樣,所以實際的變阻器讀數R將小于G測靈敏電流表的電阻(內阻)。所以半偏法測電阻測出的電阻要小于實際電阻。

（3）電流表G與一較大的電阻串聯即可改裝成電壓表。U=IgR+IgRg=10-4×(100+29900) V=3V，此時指針所指示的電壓為2.4V。