Question

现有一块小量程电流表G，满偏电流为200μA，内阻约为400～450Ω，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表，可供选择的器材有：
①标准电流表（量程0-1.5mA，0-10mA）
②电阻箱（0-9999Ω）
③电位器（0-100kΩ）
④电源（电动势2V）
⑤电源（电动势6V）
⑥滑动变阻器（0-50Ω，额定电流1.5A）
⑦电键两只，导线若干．
（1）用半偏法测定电流表的内阻．采用图1电路测定电流表G的内阻．要想得到较高的精确度，从以上给出的器材中，可变电阻R₁应选用

③

，可变电阻R₂应选用

②

，电源E应选用

⑤

．（填所给器材前的数字符号）
（2）图2为将G改装成两量程电流表的电路，如果在实验中所得的R₂的阻值为400Ω，则图2中的电阻R_a=

10

Ω，R_b=

90

Ω．
（3）本实验第（1）步的系统误差总是使测得的R_g比真实值偏

小

．由此引起的结果是在校对中，发现改装电流表的示数总是比标准电流表的示数偏

小

．

Answer 1

分析：（1）半偏法测电表内阻时，要求干路电流不变，电阻箱与待测电表并联后，改变了电路总电阻，带来了实验误差，电阻箱接入电路后，干路电流变化越小，实验误差越小，电源电动势越大、串联在电路中的滑动变阻器阻值越大，实验误差越小，据此选择电源与电阻R₁；与待测电表并联的电阻箱应与待测电表内阻相差不多．
（2）根据并联电路特点及欧姆定律求出并联电阻阻值．
（3）根据实验原理分析实验误差．

解答：解：（1）为减小实验误差，可变电阻R₁应选用③电位器（0-100kΩ），电源E应选用⑤电源（电动势6V），为准确测出电表内阻，方便实验操作，可变电阻R₂应选用②电阻箱（0-9999Ω）．
（2）由题意知，电流表内阻R_g=400Ω，由图2可知，R_a+R_b=

IgRg

I1-Ig

=

200×10-6A×400Ω

1×10-3A-200×10-6A

=100Ω，R_a=

Ig(Rg+Rb)

I2-Ig

=

200×10-6A(400Ω+Rb)

10×10-3A-200×10-6A

，
解得：R_a=10Ω，R_b=90Ω；
（3）本实验第（1）步的系统误差总是使测得的R_g比真实值偏小．由此引起的结果是在校对中，发现改装电流表的示数总是比标准电流表的示数偏小．
故答案为：（1）③；②；⑤；（2）10Ω；90Ω；（3）小；小．

点评：本题考查了半偏法测电表内阻、电流表的改装等问题，知道实验原理是正确解题的关键．