题目内容
【题目】测定电流表内阻的实验中备用的器材如下:
A.待测电流表(量程0~100 μA,内阻约为几百欧);
B.标准伏特表(量程0~5 V);
C.电阻箱(阻值范围0~999.9 Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~99 999.9 Ω)
E.电源(电动势2 V,内阻不为零)
F.电源(电动势6 V,内阻不为零);
G.滑动变阻器(阻值范围0~50 Ω,额定电流1.5 A);
H.电键和导线若干。
(1)采用如图甲所示的电路测定电流表A的内阻,且要求较高的测量精确,那么从以上备用的器材中,电阻箱R1应选用__________,电阻箱R2应选用__________,电源E应选用__________。(填写字母代号)
(2)实验时要进行的步骤有:
A.闭合S1;B.闭合S2;C.将R1的阻值调至最大;D.调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半;F.记下R2的阻值。把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序排列:__________。
(3)如果在步骤F中R2的阻值为600 Ω,则该电流表内阻Rg的测量值为__________Ω。
(4)如果要将第(3)小题中的电流表A改装成量程为0~5 V的伏特表,则改装的方法是与电流表__________联一个阻值为__________Ω的电阻。
(5)在如图乙所示器材中,一部分是将电流表改装为伏特表所需的,其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行校对所需的(要求对0~5 V的所有刻度都能校对)。试在实物图中补画出连线使其能对改装后的伏特表进行校对______。
【答案】D C F CADBEF 600 串 49400
【解析】
(1)半偏法测量电流表内阻的方法以及测量原理:如题图甲,设电源的电动势为E,内阻为r,S2打开时,设电流表满偏电流
,实际要求R1>>Rg,R1>>r,这样才有,当S2闭合时,R2和Rg并联,并联后总阻值R并<Rg<<R1,这样才有S2闭合后,电路中总电流几乎不变,仍然近似等于,
调节R2使电流表半偏为,所以流过R2的电流也为,所以R2=Rg。
[1]从上述原理可知,S2打开与闭合,近似认为干路中电流不变,前提是R1>>Rg。故实验器材选择应满足R1尽可能大。所以R1选用大量程的电阻箱D;
[2] 电阻箱的总阻值应比电流表内阻稍大一些,所以R2选用总阻值较小的电阻箱C;
[3] 要满足R1尽可能大,同时电流表达到满偏,则电源电动势应尽可能大,所以电源应选用电动势较大的F;
(2)[4]根据半偏法测量原理,则操作步骤为:按题图甲的电路图连接好电路;将R1的阻值调到最大;合上S1;调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;合上S2;调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半;记下R2的阻值。所以实验步骤的合理顺序是CADBEF;
(3)[5]如果在步骤F中R2的阻值为600Ω,则图甲中电流表内阻Rg的测量值为Rg=R2=600Ω;
(4)[6]如果要将第(3)小题中的电流表A改装成量程为0-5V的伏特表,则改装的方法是与电流表串联一个阻值;
[7]串联电阻的阻值为:
;
(5)[8]校对电压表时,电压应从零开始变化,滑动变阻器采用分压接法,标准电压表与改装后的电压表应并接,实物电路图如图所示: