Question

現有一塊小量程電流表G，滿偏電流為200μA，內阻約為400～450Ω，把它改裝成1mA、10mA的兩量程電流表，可供選擇的器材有：
①標準電流表（量程0-1.5mA，0-10mA）
②電阻箱（0-9999Ω）
③電位器（0-100kΩ）
④電源（電動勢2V）
⑤電源（電動勢6V）
⑥滑動變阻器（0-50Ω，額定電流1.5A）
⑦電鍵兩只，導線若干．
（1）用半偏法測定電流表的內阻．采用圖1電路測定電流表G的內阻．要想得到較高的精確度，從以上給出的器材中，可變電阻R₁應選用

③

，可變電阻R₂應選用

②

，電源E應選用

⑤

．（填所給器材前的數字符號）
（2）圖2為將G改裝成兩量程電流表的電路，如果在實驗中所得的R₂的阻值為400Ω，則圖2中的電阻R_a=

10

Ω，R_b=

90

Ω．
（3）本實驗第（1）步的系統誤差總是使測得的R_g比真實值偏

小

．由此引起的結果是在校對中，發現改裝電流表的示數總是比標準電流表的示數偏

小

．

Answer 1

分析：（1）半偏法測電表內阻時，要求干路電流不變，電阻箱與待測電表并聯后，改變了電路總電阻，帶來了實驗誤差，電阻箱接入電路后，干路電流變化越小，實驗誤差越小，電源電動勢越大、串聯在電路中的滑動變阻器阻值越大，實驗誤差越小，據此選擇電源與電阻R₁；與待測電表并聯的電阻箱應與待測電表內阻相差不多．
（2）根據并聯電路特點及歐姆定律求出并聯電阻阻值．
（3）根據實驗原理分析實驗誤差．

解答：解：（1）為減小實驗誤差，可變電阻R₁應選用③電位器（0-100kΩ），電源E應選用⑤電源（電動勢6V），為準確測出電表內阻，方便實驗操作，可變電阻R₂應選用②電阻箱（0-9999Ω）．
（2）由題意知，電流表內阻R_g=400Ω，由圖2可知，R_a+R_b=

IgRg

I1-Ig

=

200×10-6A×400Ω

1×10-3A-200×10-6A

=100Ω，R_a=

Ig(Rg+Rb)

I2-Ig

=

200×10-6A(400Ω+Rb)

10×10-3A-200×10-6A

，
解得：R_a=10Ω，R_b=90Ω；
（3）本實驗第（1）步的系統誤差總是使測得的R_g比真實值偏小．由此引起的結果是在校對中，發現改裝電流表的示數總是比標準電流表的示數偏小．
故答案為：（1）③；②；⑤；（2）10Ω；90Ω；（3）小；小．

點評：本題考查了半偏法測電表內阻、電流表的改裝等問題，知道實驗原理是正確解題的關鍵．