Question

【题目】利用如图甲所示电路，可用伏安法测定某一电源的电动势和内阻，其中虚线框内为灵敏电流计G改装的电压表V，A为标准电流表， 为待测电源，S为开关，R为滑动变阻器

（1）已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=200μA，按如图乙所示电路，用半偏法测定灵敏电流计G的内电阻rg，其中电阻R4约为1KΩ，为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E2应选用____，电阻R3应选用_______，电阻R2应选用______________（选填器材前的字母）。

A.电源（电动势为1.5V）

B.电源（电动势为6V）

C.电阻箱（0-999.9Ω）

D.滑动变阻器（0-500Ω）

E.电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当，0-5.1kΩ）

F.电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当，0-51kΩ）

（2）如果所得R3的阻值为300Ω，则图中被测电流计G的内阻rg的测量值为____Ω，该测量值____实际值（填“略大于”“略小于”“等于”）。

（3）给灵敏电流计G串联一个阻值为____kΩ的电阻就可以将该电流计G改装为量程6V的电压表V。

（4）由（2）确定灵敏电流计的内阻测量值与时间值差异后，将其改装成另一电压表V（甲图虚线框所示）接入甲图电路进而完成甲图实验测量时，电压表V测量值_____实际值（填“大于”“小于”或“等于”）；电源E1电动势测量值_____实际值（填“大于”“小于”或“等于”）。

Answer 1

【答案】 （1）B F C （2）300.0Ω； 略小于 （3）29.7Ω （4）小于； 小于

【解析】（1）由于Ig=200μA，R4约为1kΩ，同时为了减小误差，R2应选择阻值较大的F，所以电源应选取电动势较大的B；根据半偏法原理可知，电阻R3应选用电阻箱C；
（2）当调节电阻箱，使电流表半偏时，由于干路电流几乎未变，电阻箱与电流计中的电流相等，电阻必然相等．如果所得的R1的阻值为300.0Ω，则图中被测电流计G的内阻rg的测量值为300.0Ω．实际上电阻箱并入后的，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻．所以，该测量值“略小于”实际值．
（3）根据改装原理可知，U=Ig（Rg+R）
解得： ；
（4）由于电阻箱的测量值因小于真实值，则改装后实验内阻偏小，故电压表的测量值小于真实值；同时由于采用了相对电源的电流表外接法，电流表示数偏小，故电源电动势的测量值也小于真实值．