题目内容
【题目】把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表
的满偏电流
为
,内阻
估计在
之间.
(
)电路如图
所示,利用半偏法测定电流表的内阻
,其供选用的器材如下:
A.滑动变阻器(阻值范围
)
B.滑动变阻器(阻值范围![]()
C.电阻箱(阻值范围
)
D.电阻箱(阻值范围
)
E.电源(电动势
,内阻
)
F.电源(电动势
,内阻
)
依据实验要求,
最好选用__________、
最好选用__________,电源最好选用__________.(填入选用器材前面的字母代号)
![]()
(
)该实验操作的步骤有:
A.接通
,调节电阻
,使电流表指针偏转到满刻度
B.接通
,调节电阻
,使电流表指针偏转到满刻度的一半
C.读出
的阻值,即认为![]()
用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比__________.(填“偏大”或“偏小”或“相等”)
(
)由此实验测出电流表内阻
,现通过串联一个
的电阻把它改装成为一个电压表,如果用改装后的电压表进行测量(已经校准好了)表头示数如图
所示,则测得的电压值是__________
(保留位有效数字).
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【答案】 D C F 偏小
;![]()
【解析】(1)首先我们要知道半偏法测量电流表内阻的方法以及测量原理:如图,设电源的电动势为E,内阻为r,S2打开时,设电流表满偏电流
,实验要求R>>Rg,R>>r,这样才有
,当S2闭合时,R′和Rg并联,并联后总阻值R并<Rg<<R,这样才有S2闭合后,电路中总电流几乎不变,仍然近似等于
,调节R′使电流表半偏为
,所以流过R′的电流也为
,所以R′=Rg.
从上述原理可知,S2打开与闭合,近似认为干路中电流不变,前提是R>>Rg.故实验器材选择应满足①电源电动势尽可能大,②R尽可能大.所以R选用大量程的电阻箱D,R′选用量程跟电流表内阻差不多的即可,选C,电源选用电动势较大的F.
(2)当S2闭合时,R′和Rg并联,并联后总阻值R并<Rg,而电阻R不变,所以S2闭合后的干路电流比闭合前的总电流要大,即电流大于Ig,而此时电流表支路的电流等于
,那么R′支路的电流要大于
,那么其电阻肯定要小于Rg.所以,用此方法测量的电流表内阻的测量值比真实值要偏小.
(3)改装电压表时是将小量程电流表与大电阻串联,设改装后电压表的量程为U则:U=Ig(Rg+24500)=5V
图中电流表示数为I=120μA,则所测的电压U′=I(Rg+24500)=3V