Question

16．利用如图所示的电路测量一个满偏电流I_g=200μA的电流表的内阻．图1中的R为电位器（一种旋转滑动的变阻器），R′为电阻箱．实验时要进行的步骤有：
A．将R的阻值调到最大
B．合上开关S₁
C．调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度
D．合上开关S₂
E．调整R′的阻值，使电流表指针偏转到是满刻度的一半
F．记下R′的阻值

①在上述步骤中，若记下的R′=500Ω，则电流表的内阻r_g=500Ω．
②甲同学将此电流表改装为量程是3V的电压表．需给电流表串联（“串联”或“并联”）一个值阻为14500Ω的电阻．甲同学利用改装后的电表测量某电路元件两端的电压，发现指针偏转如图甲所示，则待测元件两端的电压为2.34V．
③乙同学利用如图乙所示的电路将该电流表改装成欧姆表．电路中电源电动势为1.5V，电源内阻忽略不计，则刻度盘100μA处应标注的电阻值为7500Ω．

Answer 1

分析 （1）本题的关键是明确“半偏法”实验的实验原理是在保持干路电流不变（电流表示数满偏）的条件下，当电流表半偏时，电流表的内阻等于电阻箱的阻值，所以要求变阻器的阻值非常大才行；根据实验原理可知，合上S₂后，应保持变阻器的阻值不变才行．
（2）改装电压表要串联电阻分压，由欧姆定律确定阻值．
（3）由全电路欧姆定律确定内阻，再算出外阻．

解答 解：（1）当电流表半偏时，电流表的内阻等于电阻箱的阻值为500Ω
    （2）改装成电压表要串联电阻分压：R=$\frac{U}{{I}_{g}}-{R}_{g}$=14500Ω
     最小分度为0.03V，则估读到0.01V，为：2.34V
    （3）欧姆表的内阻为：R_中=$\frac{E}{{I}_{g}}$=$\frac{1.5}{200×1{0}^{-6}}$=7500Ω，刻度盘100μA处为R_x．则R_x=$\frac{E}{I}-{R}_{中}$=7500Ω
故答案为：（1）500；（2）串联，14500，2.34；（3）7500

点评 应明确“半偏法”测量电流表内阻的实验原理：只闭合s₁时使电流表满偏，然后闭合S₂保持变阻器阻值不变，调节电阻箱阻值使电流表半偏，则电流表的内阻应等于电阻箱的阻值，电流计改装成电压表要串联电阻分压，读数要注意估读位数．