Question

【题目】某同学要把一个量程为300μA，内阻约为100Ω的直流电流计G，改装成量程范围是0~3V的直流电压表。

（1）按如图1所示电路，用半偏法测定电流计G的内电阻Rg。电源电动势为6V，内阻不计。在以下器材中，可变电阻R1应选用______；可变电阻R2应选用______。（选填器材前的字母）

A．电阻箱（0~999.9Ω）

B．滑动变阻器（0~200Ω）

C．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当，0~47kΩ）

（2）该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误。

a．后续的实验操作步骤依次是_________，最后记录R2的阻值并整理好器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）

A．将R1的阻值调至最大

B．闭合K2调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半

C．闭合K1调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度

b．若实验记录R2的阻值为112.0Ω，则可测得电流计G的内阻Rg=_________Ω。

（3）测得电流计G的内阻后，要将其改装成量程为3V的电压表，应将其_____联（选填“串”或“并”）一个电阻R3，R3=_______Ω。

（4）按照上述方法将电流计G与电阻R3改装成一电压表后，用比改装电压表分度值更小的标准电压表V0进行校准。

a．请你完成方框图2中的校准电路图__________；

b．利用校准电路，该同学将量程中的各个刻度都校准一遍，可得到30组Ux（改装电压表读数）、ΔUx（改装电压表读数Ux与标准表读数U的差值，即ΔUx = Ux -U）。以Ux为横坐标，ΔUx为纵坐标，将相邻两点用直线连接，做出呈折线状的曲线，如图3所示，这条曲线我们称为校准曲线。当使用这块表测量时，就可以根据校准曲线对各数据点进行校准，从而获得更高的精度。若改装电压表测量结果为2.50V时，电压更精确的值应为_______V。

（5）在校准电压表时，该同学利用了“并联电路各支路两端电压总相等”的电路特点。实际上，在恒定电流电路内，各处的电荷分布是稳定的，稳定分布的电荷产生了一种恒定电场，这种恒定电场与静电场的性质基本相同，这成为我们认识电路问题的基础。请判断“并联电路各支路两端电压总相等”这一电路特点，是下列选项中哪一个说法的对应表现______。（填写选项前的字母）

A．电荷在电场中受到力的作用 B．匀强电场电场强度处处相等

C．电场力做功与路径无关 D．沿电场线方向电势逐渐降低

Answer 1

【答案】（1）C A （2）a.ACB b.112.0 （3）串 9888.0 （4）a.如图；

b.2.480或2.48 （5）C

【解析】

(1)闭合电建K1电路中的电流不能大于，由可知,故应该选C。实验中要读出的具体的数值，故应该选A。

（2）半偏法测电阻的实验步骤为：第一步，按原理图连接好实物图；第二步，闭合电建K1，调节滑动变阻器，使表头指针满偏；第三步闭合电建K2，改变电阻箱的阻值，当表头指针半偏时记下电阻箱的读数，此时电阻箱的阻值等于表头的内阻。故正确的步骤是ACB。

由（2）的分析可知指针半偏时电阻箱的读数等于表头的内阻，所以表头的内阻为

（3）改装成电压表，应该把表头和电阻串联。由电表的改装原理可得，化简可得：。

（4）改装的电压表应该与标准电压表并联，滑动变阻器采用分压式接法，电路如图所示：

由图象可知2.50V对应的为0.020V，再由可得

（5）因为电场力做功与路径无关，所以并联电路中，电荷从并联的一端运动到另一端时，也就是电荷运动的初末位置相同，所以静电力做功相同，电势差也相同，所以并联电路各支路两端电压总相等”这一电路特点，与“电场力做功与路径无关”这一说法是对应的。