Question

16．某同學欲將量程為200μA的電流表改裝成電壓表，他采用如圖所示的實驗電路測量該電流表的內阻，根據實驗電路，請回答下列問題．
①有如下的主要實驗器材供選擇：
A．電阻箱（阻值范圍0-999.9Ω）
B．電阻箱（阻值范圍0-99999.9Ω）
C．電源（電動勢6.0V，內阻0.30Ω）
D．電源（電動勢12V，內阻0.60Ω）
E．電源 （電動勢50V，內阻2.0Ω）
為減小實驗誤差，可變電阻R₁應選擇B，電源應選擇D．（填字母代號）
②該同學主要實驗步驟依次是：
A．按電路圖連接好電路，并使兩個開關處于斷開狀態(tài)；
B．將R₁的阻值調到最大；
C．閉合S₁；
D．調節(jié)R₁的阻值，使電流表的指針偏轉到滿刻度；
E．閉合S₂；
F．調節(jié)R₁和R₂的阻值，使電流表的指針偏轉到滿刻度的一半；
G．記下R₂的阻值．
上述實驗步驟中，錯誤的步驟是F．（填字母代號）
③如果按正確步驟測得電流表的內阻為190Ω，要將此表改裝成量程為2.0V的電壓表V，應選一個阻值為9810Ω的電阻與電流表串聯(lián)．
④用標準的電壓表對改裝的電壓表進行校準，發(fā)現(xiàn)測量同一電壓值時，改裝電壓表的示數比標準表的示數小，則應該適當地將與電流表串聯(lián)的電阻調小一些．（選填“大”或“小”）

Answer 1

分析 根據半偏法測電表內阻的原理與實驗步驟分析答題；把電流表改裝成電壓表應串聯(lián)一個分壓電阻，由歐姆定律可以求出串聯(lián)電阻阻值．

解答 解：①由于該實驗要求開關s₂閉合前后通過干路的電流保持不變，根據閉合電路歐姆定律可知電阻箱R₁的阻值應足夠大，所以電阻R₁應選擇B，則電源要選電動勢大的，測量誤差越小，但如果選用50V的電壓，則應選用的電阻約為：$\frac{50}{200×10^{-6}}$=2.5×10⁵Ω，超過了給出的電阻箱總阻值，所以電源應選擇D．
②步驟F中，應保持R₁的阻值不變，只調節(jié) R₂，所以錯誤的步驟是F．
③根據歐姆定律應有：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g，解得：R=9810Ω．
④根據歐姆定律可知，減小分壓電阻的阻值，可以增大通過改裝電壓表的電流，從而增大電壓表的示數，所以應該適當地將與電流表串聯(lián)的電阻調小一些．
故答案為：①B，D，②F，③9810，④小

點評 本題考查了測電流表內阻、電壓表改裝問題，要掌握半偏法測電表內阻的方法，把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)一個分壓電阻，應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律可以求出串聯(lián)電阻阻值．