Question

（2003?肇慶模擬）在把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中，測定電流表的內(nèi)阻時(shí)，備有如下器材：
①電流表（量程2mA，內(nèi)阻約幾十歐）
②滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～50Ω，額定電流1.5A）
③電阻箱（阻值范圍0～999Ω）
④電阻箱（阻值范圍0～9999Ω）
⑤電源（電動(dòng)勢2V，有內(nèi)阻）
⑥電源（電動(dòng)勢6V，有內(nèi)阻）
另外有開關(guān)和導(dǎo)線若干．
（1）如果采用如圖所示的電路測電流表的內(nèi)阻，并且要得到較高的精確度，那么從以上備用器材中，R₁應(yīng)選用

④

，R₂應(yīng)選用

③

，電源應(yīng)選用

⑥

（用所給器材的代號(hào)填寫）
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行的步驟有
A、合上S₁
B、合上S₂
C、將R₁的阻值調(diào)到最大
D、調(diào)節(jié)R₁的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度
E、調(diào)節(jié)R₂的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半
F、記下R₂的阻值
G、按圖所示的電路圖連接好電路
以上步驟的合理順序是

GCADBEF

．
（3）若步驟F中記錄的R₂阻值為100Ω，則被測電流表的內(nèi)阻r_g的測量值為

100

Ω．
（4）電流表內(nèi)阻的測量值與其真實(shí)值的大小關(guān)系是R測

＜

R真：（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析：選擇器材合適的量程的前提是透徹理解半偏法測量電阻的原理，改裝電壓表的參照電表改裝原理的知識(shí)即可．

解答：解：首先我們要知道半偏法測量電流表內(nèi)阻的方法以及測量原理：
如圖，設(shè)電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，S₂打開時(shí)，設(shè)電流表滿偏電流I_g=

E

r+R+Rg

，實(shí)驗(yàn)要求R＞＞R_g，R＞＞r，這樣才有I_g≈

E

R

，當(dāng)S₂閉合時(shí)，R′和R_g并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R_并＜R_g＜＜R，這樣才有S₂閉合后，電路中總電流幾乎不變，仍然近似等于

E

R

，調(diào)節(jié)R′使電流表半偏為

Ig

2

，所以流過R′的電流也為

Ig

2

，所以R′=R_g．
（1）從上述原理可知，S₂打開與閉合，近似認(rèn)為干路中電流不變，前提是R＞＞R_g．故實(shí)驗(yàn)器材選擇應(yīng)滿足①電源電動(dòng)勢盡可能大，②R盡可能大．所以R選用大量程的電阻箱D，R′選用量程跟電流表內(nèi)阻差不多的即可，選C，電源選用電動(dòng)勢較大的F．
（2）根據(jù)半偏法測量原理，則操作步驟為：按圖所示的電路圖連接好電路；將R₁的阻值調(diào)到最大；合上S₁；調(diào)節(jié)R₁的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；合上S₂；調(diào)節(jié)R₂的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；記下R₂的阻值．
實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是GCADBEF
（3）由上分析可知，當(dāng)F中記錄的R₂阻值為100Ω，則被測電流表的內(nèi)阻r_g的測量值也為100Ω；
（4）當(dāng)S₂閉合時(shí)，R′和R_g并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R_并＜R_g，而電阻R不變，所以S₂閉合后的干路電流比閉合前的總電流要大，即電流大于I_g，而此時(shí)電流表支路的電流等于

Ig

2

，那么R′支路的電流要大于

Ig

2

，那么其電阻肯定要小于R_g．所以，用此方法測量的電流表內(nèi)阻的測量值比真實(shí)值要偏�。�
故答案為：（1）④；③；⑥
（2）GCADBEF
（3）100
（4）＜

點(diǎn)評(píng)：本題考查半偏法測電流表內(nèi)阻的原理和電壓表的改裝原理以及改裝表的校對(duì)，難點(diǎn)是對(duì)半偏法測電流表內(nèi)阻原理的解釋．