Question

16．在把电流表改装为电压表的使用中，需要测定电流表A的内阻．现利用“半偏法”测量，备用的器材有：
A．电流表（量程200μA，内阻约几百欧）
B．标准电压表（量程3V）
C．电阻箱（阻值范围0～99999.9Ω）
D．电阻箱（阻值范围0～9999.9Ω）
E．电源（电动势6V，有内阻）
F．电源（电动势1.5V，有内阻）
G．电键和导线若干

（1）如果采用如图1所示电路较精确的测定电流表?的内阻，从以上备用的器材中选择：R₁用C，电源用E．（用器材前的字母代号填写）
（2）实验时有以下步骤：
A．合上开关S₂，调节R₂的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半
B．合上开关S₁，调节R₁的阻值，使电流表指针偏转到满刻度
C．观察R₁的阻值是否最大，如果不是，将R₁的阻值调至最大
D．记下R₂的阻值
合理的操作顺序为CBAD（填字母代号）
（3）如果步骤D中所得R₂的阻值为800Ω，则电流表?的内阻Rg的测量值为800Ω，该测量值小于（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．
（4）如果要将上述电流表?改装成量程为3V的电压表，则需跟电流表串联一个阻值为14.2kΩ的电阻R₀．
（5）用如图2所示器材，对改装后的电压表跟标准电压表进行核对，要求对0-3V的所有刻度都能在实验中进行核对．请补充完整实验电路．

Answer 1

分析 （1、2、3）本实验通过半偏法测量电流表G的内阻，抓住整个电路电流要基本保持不变，确定选择的器材．并联电阻后总电流变大，故通过并联电阻的电流大于电流表的电流，则其电阻小于电流表的内阻，即R′小于真实值，所以这种方法测出的电流表的内阻Rg比它的真实值偏小．
（4）根据电表的改装原理可得出应串联的电阻值；
（5）明确校准方法，从而确定应采用的电路图，从而连接实物图．

解答 解：（1）利用半偏法测量电流表G的内阻，要保证总电流基本不变，则R₁的阻值远大于R₂的阻值．
故可变电阻R₁应该选择C；．电源选择6V即可；
（2）半偏法测量电流表内阻的步骤是：①C．观察R₁的阻值是否最大，如果不是，将R₁的阻值调至最大；②B．合上S₁．调节R₁的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；③A．合上S₂；调节R₂的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半④D记下R₂的阻值．故步骤为CBAD；
（3）根据实验的原理，所得的R₂的阻值为被测电流表A的内阻R_g的测量值，即800Ω；  因为在电流表的一侧并联R₂后，该部分飞电阻变小，电路中的总电阻减小，流过总电路的电流变大，所以当电流表半偏时，流过电阻R₂的电流要大于流过电流表的电流，所以R₂的阻值要小于电流表的阻值
（4）如果要将第要把它改装成一个量程为3V的电压表；需串联一个电阻；
由串联电路规律可知：
R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{3}{200×1{0}^{-6}}$-800=14.2kΩ
（5）要校准电压表，应将改装后的电压表与标准电表并联，同时为了多测数据，需要用到分压式接法，根据原理图即可得出对应的实物图，如图所示；

故答案为：（1）C，E；（2）CBAD；（3）800；小于；（4）串，14.2；（5）如图所示．

点评 本题考查半偏法测电阻，认为电流表与电阻并联后总电压不变，则电流表的内阻=所并联电阻值．考查的电压表的改装原理，明确串联电阻的分压作用，会求串联电阻的量程，及电流到电压的换算公式．