Question

【題目】為測定電流表內電阻Rg，實驗中備用的器件有：

A．電流表（量程0﹣100μA）

B．標準伏特表（量程0﹣5V）

C．電阻箱（阻值范圍0﹣999Ω）

D．電阻箱（阻值范圍0﹣99999Ω）

E．電源（電動勢2V）

F．電源（電動勢6V）

G．滑動變阻器（阻值范圍0﹣50Ω，額定電流1.5A），還有若干開關和導線。

（1）如果采用如圖所示的電路測定電流表A的內電阻并且想得到較高的精確度，那么從以上備用器件中，可變電阻R1應選用_____，可變電阻R2應選用_____，電源應選用_____（用字母代號填寫）。

（2）如果實驗時要進行的步驟有：

a．合上開關K1；

b．合上開關K2；

c．觀察R1的阻值是否最大，如果不是，將R1的阻值調到最大；

d．調節R1的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度；

e．調節R2的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度的一半；

f．記下R2的阻值。

把以上步驟的字母按實驗的合理順序為：_____。

（3）如果在步驟f中所得R2的阻值為600Ω，則圖中電流表的內電阻Rg的測量值為_____Ω。

（4）如果再給出：H．電源（電動勢8V）；I．電源（電動勢12V），電源應選擇_____（選填選項前的字母）。

（5）某同學認為步驟e中不需要保證“電流表指針偏轉到滿刻度的一半”這一條件，也可測得的電流表內阻Rg，請你分析論證該同學的判斷是否可行。_____

Answer 1

【答案】D C F cadbef 600 H 可行

【解析】

（1）該實驗是半偏電流法測電流表的內阻。K2閉合前后的兩次電路，如果干路電流變化不大，那么就可以認為，K2閉合后，電流表半偏時，電流表和電阻箱R2所分的電流各占一半，又因為二者并聯，兩端的電壓相等，自然就可以推出電流表的內阻和電阻箱R2的阻值相等。要保證兩次實驗干路的電流變化不大，就需要保證兩次實驗電路的總電阻變化不大，也就是說，在給電流表并聯上一個電阻箱后導致的電阻變化，對整個電路影響不大。要達到這個效果，R1就需要選一個盡可能大的電阻，可以是電阻箱，也可以是滑變，也可以是電位器，但阻值要盡可能地大，經此分析，R1應選用D。

該實驗要通過可變電阻R2阻值來間接反映出電流表的內阻值，因此可變電阻R2的選取原則是：能讀數且盡量和電流表的內阻在同一數量級上。經此分析，可變電阻R2應選用C。

在R1是一個盡可能大的電阻、電流表滿偏的前提下，那么電源電動勢相對地就要大一些的，但不是越大越好，大了燒表也不行。初步分析電源可選用F，其實可以估算一下電動勢大概的最大值，即： 電源應選F。

（2）半偏法測電流表內阻的步驟為：實驗前，將R1的阻值調到最大；合上開關K1；調節R1的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度；保持R1的阻值不變，合上開關K2；調節R2的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度的一半；記下R2的阻值。我們就認為電流表的內阻值就是R2的阻值。因此答案為：cadbef。

（3）根據（1）中的分析可知，電流表的內電阻Rg的測量值，就等于電阻箱R2的阻值，即600Ω。

（4）由（1）中的分析可知，在不燒表的前提下，電源要盡可能地大一些，這樣可以減小實驗誤差。因為估算出的電源電動勢的最大值大約是10V，所以，該題答案為H。

（5）該同學的判斷可行。只需保證步驟abcd不變。例如在步驟e中，可以調節R2的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度的三分之二，記下此時R2的阻值，根據并聯電路反比分流原則，計算出電流表內阻的測量值：，同樣可以測得電流表的內阻。