Question

【題目】利用如圖甲所示電路，可用伏安法測定某一電源的電動勢和內阻，其中虛線框內為靈敏電流計G改裝的電壓表V，A為標準電流表， 為待測電源，S為開關，R為滑動變阻器

（1）已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig=200μA，按如圖乙所示電路，用半偏法測定靈敏電流計G的內電阻rg，其中電阻R4約為1KΩ，為使rg的測量值盡量準確，在以下器材中，電源E2應選用____，電阻R3應選用_______，電阻R2應選用______________（選填器材前的字母）。

A.電源（電動勢為1.5V）

B.電源（電動勢為6V）

C.電阻箱（0-999.9Ω）

D.滑動變阻器（0-500Ω）

E.電位器（一種可變電阻，與滑動變阻器相當，0-5.1kΩ）

F.電位器（一種可變電阻，與滑動變阻器相當，0-51kΩ）

（2）如果所得R3的阻值為300Ω，則圖中被測電流計G的內阻rg的測量值為____Ω，該測量值____實際值（填“略大于”“略小于”“等于”）。

（3）給靈敏電流計G串聯一個阻值為____kΩ的電阻就可以將該電流計G改裝為量程6V的電壓表V。

（4）由（2）確定靈敏電流計的內阻測量值與時間值差異后，將其改裝成另一電壓表V（甲圖虛線框所示）接入甲圖電路進而完成甲圖實驗測量時，電壓表V測量值_____實際值（填“大于”“小于”或“等于”）；電源E1電動勢測量值_____實際值（填“大于”“小于”或“等于”）。

Answer 1

【答案】 （1）B F C （2）300.0Ω； 略小于 （3）29.7Ω （4）小于； 小于

【解析】（1）由于Ig=200μA，R4約為1kΩ，同時為了減小誤差，R2應選擇阻值較大的F，所以電源應選取電動勢較大的B；根據半偏法原理可知，電阻R3應選用電阻箱C；
（2）當調節電阻箱，使電流表半偏時，由于干路電流幾乎未變，電阻箱與電流計中的電流相等，電阻必然相等．如果所得的R1的阻值為300.0Ω，則圖中被測電流計G的內阻rg的測量值為300.0Ω．實際上電阻箱并入后的，電路的總電阻減小了，干路電流增大了，電流計半偏時，流過電阻箱的電流大于流過電流計的電流，電阻箱接入的電阻小于電流計的電阻．所以，該測量值“略小于”實際值．
（3）根據改裝原理可知，U=Ig（Rg+R）
解得： ；
（4）由于電阻箱的測量值因小于真實值，則改裝后實驗內阻偏小，故電壓表的測量值小于真實值；同時由于采用了相對電源的電流表外接法，電流表示數偏小，故電源電動勢的測量值也小于真實值．