题目内容

12.现有一灵敏电流计.G(表头),满偏电流为0.5mA,内阻约为600Ω.把它改装成1.5V、3V的两量程电压表.可供选择的器材有:
A.滑动变阻器R1最大阻值20Ω;    B.滑动变阻器R2,最大阻值100kΩ;
C.电阻箱R0,最大阻值999.9Ω;    D.定值电阻Ra、Rb (满足实验要求);
E.标准伏特表    F.电源电动势4.5V(所有电池内阻均不计);
G.单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S,导线若干.

(1)用如图1所示电路测量灵敏电流计的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为B (填选项前字母).利用半偏法测得R0=600Ω,则表头内阻的真实值比600Ω要大 (填“大”或“小”).
(2)将G改装成两量程电压表,有两种备选电路如图2和如图3所示,图3为合理电路,若灵敏电流计内阻为600Ω,其中Rb=3000Ω
(3)将改装后的电压表与标准电压表逐格进行校对,请在虚线框中如图4画出校对电路图.(用 表示标准伏特表,用 表示改装后的伏特表)

分析 (1)应用半偏法测电表内阻,为 减小实验误差,电源电动势与滑动变阻器阻值应大些,根据实验原理分析实验误差.
(2)把电流表改装成电压表需要串联分压电阻,根据串联电路特点、欧姆定律与电路图分析答题.
(3)根据实验目的与要求作出实验电路图.

解答 解:(1)应用半偏法测电表内阻,滑动变阻器阻值越大,实验误差越小,因此滑动变阻器应选择B;
当闭合开关s1时,电流表与电阻箱并联,电路总电阻减小,电路总电流增大,实验时电流表半偏,
则流过电阻箱的电流大于闭合开会s1前电流表满偏电流的一半,流过电阻箱的电流大于流过电流表的电流,
并联电路电压相等,则电阻箱阻值小于电流表内阻,表头内阻的真实值比600Ω要大.
(2)把电流表改装成双量程电压表,图3所示电路图更合理,
电阻阻值:Ra=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{g}}$-Rg=$\frac{1.5}{0.0005}$-600=2400Ω,
Ra+Rb=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{g}}$-Rg=$\frac{3}{0.0005}$-600=5400Ω,Rb=5400-2400=3000Ω;
(3)较准电压表,要与一标准电压表并联,并多改变电压值,要变化范围大,则接入滑动变阻器用分压式接法,如图所示.             

故答案为:(1)B;大;(2)3;3000;(3)如图所示.

点评 本题考查了测电流表内阻、电压表的改装,知道实验原理、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题.

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