题目内容
【题目】实验室中有一块量程较小的电流表G,其内阻约为1000Ω,满偏电流为100μA,将它改装成量程为1mA、10mA双量程电流表。现有器材如下:
A.滑动变阻器R1,最大阻值50Ω;
B.滑动变阻器R2,最大阻值50kΩ;
C.电阻箱R',最大阻值9999Ω;
D.电池E1,电动势3.0 V;
E.电池E2,电动势4.5 V;(所有电池内阻均不计);
F.单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S3,及导线若干。
(1)采用如图甲所示电路测量电流表G的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为_________,选用的电池为___________(填器材前的字母序号);采用此种方法电流表G内阻的测量值_________真实值(填“>”、“=”或“<”)。
(2)如果在步骤(1)中测得电流表G的内阻为900Ω,将流表G改装成双量程电流表,设计电路如图乙所示,则在此电路中,R1=_____Ω,R2=____Ω。
【答案】(1)B,E,“<” (2)R1=10Ω,R2=90Ω
【解析】试题分析:(1)首先我们要知道半偏法测量电流表内阻的方法以及测量原理:如图,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,实验要求R>>Rg,R>>r,这样才有,当S2闭合时,R′和Rg并联,并联后总阻值R并<Rg<<R,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R′使电流表半偏为,所以流过R′的电流也为,所以R′=Rg. 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R>>Rg.故实验器材选择应满足①电源电动势尽可能大,②R尽可能大.所以,滑动变阻器选阻值较大的B,电池选用电动势较大的E.因闭合S2时,电路中电阻变小,电流变大,而电流计的电流为,可知通过R′的电流大于,则R′<Rg,即测量值偏小.
(2)当接10mA量程时,根据欧姆定律:;当接1mA量程时,根据欧姆定律:;代入数据解得:R1=10Ω,R2=90Ω.