Question

為了較精確地測量一只微安表的內(nèi)阻，要求按照如圖所示給出的電路進(jìn)行測量，實驗室中的可供選擇的器材如下：
A．待測微安表（量程500μA，內(nèi)阻約1kΩ）
B．電阻箱R（阻值0～999.9Ω）
C．滑動變阻器R₁（阻值O～10Ω）
D．滑動變阻器R₂（阻值0～1kΩ）
E．電源（電動勢2V，內(nèi)阻不計）

（1）實驗中滑動變阻器應(yīng)選用______．
（2）按照電路圖將實物圖連成實驗電路．
（3）在實驗過程中步驟如下：先將滑動變阻器R的滑片P移到最右端，調(diào)整電阻箱R的阻值為零，合上開關(guān)S，再將滑片P緩慢左移，使微安表上電流滿偏，固定滑片P不動，調(diào)整R的阻值，使微安表上讀數(shù)正好是滿刻度的2/3，記下此時R的電阻為448.2Ω，那么微安表內(nèi)阻的測量值應(yīng)為______，測量值比真實值______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

Answer 1

【答案】分析：此題采用了類似半偏法測電表的電阻．滑動變阻器的選擇關(guān)鍵是如何保證調(diào)整R的阻值時測量電路電壓基本不變．利用電阻箱和微安表串聯(lián)和微安表上讀數(shù)的位置找出微安表的內(nèi)阻和電阻箱阻值的關(guān)系．
解答：解：（1）根據(jù)題意要求測量部分電壓不變，即要求測量部分與滑動變阻器右半部分并聯(lián)的總電阻不變，據(jù)并聯(lián)電路特點知，當(dāng) R_右＜＜R_測時，并聯(lián)的總電阻由R_右決定，微安表的內(nèi)阻約1kΩ，改變電阻箱的阻值時，測量部分與滑動變阻器右半部分電阻并聯(lián)后阻值幾乎不變，故選用R_1．
（2）如圖   
（3）微安表的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑動變阻器右半部分電阻，它們并聯(lián)后的阻值略小于滑動變阻器右半部分電阻．
  開始時電阻箱R的阻值為零，將滑片P緩慢左移，使微安表上電流滿偏，通過微安表電流為I；
  調(diào)整R的阻值，使微安表上讀數(shù)正好是滿刻度的，通過微安表電流為I；
  電阻箱和微安表串聯(lián)的總電阻增大，它們與滑動變阻器右半部分電阻并聯(lián)后阻值基本不變，我們可以近似認(rèn)為電阻箱和微安表串聯(lián)的電路兩端電壓基本不變，通過微安表電流為I，電阻箱和微安表串聯(lián)的總電阻增大到原來的，
  即 R=R+448.2Ω，得出：R=896.4Ω．
 電阻箱和微安表串聯(lián)的總電阻增大，它們與滑動變阻器右半部分電阻并聯(lián)后阻值略增大，那么電路總電阻略增大，
 總電流略減小，分壓器上分到的電壓略增大，通過微安表電流為I，電阻箱和微安表串聯(lián)的總電阻略大于原來的，
 即 R_真+448.2Ω＞R_真，得出：R_真＜896.4Ω．所以測量值比真實值偏大．        
 故答案為：（1）R₁（或C）    
      （2）如圖：變阻箱與微安表串聯(lián)后與滑動變阻器部分電阻并聯(lián)，采用滑動變阻器的分壓式連接，要注意電表的正負(fù)．
      （3）896.4Ω      偏大．                      
點評：測量電壓表和電流表內(nèi)阻時，一般不能直接用伏安法進(jìn)行測量，因為電流表電阻太小，其兩端電壓太小用電壓表測誤差太大，同理，電壓表電阻太大，其上通過的電流太小，電流表測誤差太大．故電流表．電壓表內(nèi)阻測量常用半偏法或類似半偏法．