Question

7．某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻．他设计了一个用标准电流表G₁来校对待测电流表G₂的满偏电流和测定G₂内阻的电路，如图1所示．已知G₁的量程略大于G₂的量程，图中R₁为滑动变阻器，R₂为电阻箱．该同学顺利完成了这个实验．

（1）实验步骤如下；
A．分别将R₁和R₂的阻值调至最大
B．合上开关S₁
C．调节R₁使G₂的指针偏转到满刻度，此时G₁的示数I₁如图2甲所示，则I₁=25.0μA
D．合上开关S₂
E．反复调节R₁和R₂的阻值，使G₂的指针偏转到满刻度的一半，G₁的示数仍为I₁，此时电阻箱R₂的示数r如图2乙所示，则r=508Ω
（2）仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G₂内阻的测量值与真实值相比相等（选填“偏大”“偏小”或“相等”）；
（3）若要将G₂的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在G₂上并联的分流电阻R_S的表达式，R_S=$\frac{{{I_1}r}}{{I-{I_1}}}$．（用I、I₁、r表示）

Answer 1

分析 （1）由微安表的量程可知最小分度，则可得出指针的示数；
（2）根据电阻箱的读数方法可得出对应的读数；再由半偏法原理可明确测量值；
（3）根据电表的改装原理可求得并联的电阻的阻值．

解答 解：（1）C、微安表最小分度为1μA；故指针示数为：25.0μA；
E、由电阻箱示数可知，电阻箱的读数为：5×100+0+8×1=508Ω；本实验采用半偏法，故电阻箱的读数为表头内阻，故内阻为508Ω
（2）由原理可知，表头与电阻并联，则当电流达到半偏时，两并联电阻相等．
（3）扩大量程要并联电阻分流，并联的电阻为：$R=\frac{{U}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{{I}_{1}•r}{I-{I}_{1}}$
故答案为：（1）25.0；508    （2）相等    （3）$\frac{{{I_1}r}}{{I-{I_1}}}$

点评 本题考查实验过程的分析，明确安全的原则及实验原理．会分析电表的改装原理，并能根据串并联电路的规律求解电阻．