Question

4．将满偏电流I_g=300μA、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行核对．
（1）利用如图1所示的电路测量电流G的内阻（图中电源的电动势E=4V）先闭合S₁，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S₂，保持R不变，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的$\frac{2}{3}$，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值R_g=100Ω．
（2）将该表改装成量程为3V的电压表，需串联（填“串联”或“并联”）阻值为R₀=9900Ω的电阻．
（3）把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图．

Answer 1

分析 （1）待测电流表与电阻箱并联，应用并联电路特点与欧姆定律求出待测电流表内阻．
（2）把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值．
（3）根据实验目的确定滑动变阻器与电压表的 接法，然后作出实验电路图，根据实验电路图连接实物电路图．

解答 解：（1）S₂闭合，R和R′并联电压相等，各支路电流之和等于总电流．并联电路两端电压相等，有：
$\frac{2}{3}$I_gR_g=（1-$\frac{2}{3}$）I_gR′，
解得：R_g=$\frac{1}{2}$R′=$\frac{1}{2}$×200=100Ω；
（2）把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值：
R₀R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{3V}{300×1{0}^{-6}A}$-100Ω=9900Ω．
（3）校准改装后的电压表，电压应从零开始变化，因此滑动变阻器应采用分压接法，带校准的电压表与标准电压表应并联，实验电路图如图所示：

根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

故答案为：（1）100；（2）串联；9900；（3）如图所示．

点评 此题综合性强，考查知识点多，要结合串并联关系和电表的改装原理以及电路的选择，一个知识点想不到就易出错，此题属于易错题．