Question

19．在把電流表改裝為電壓表的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有
①電流表（量程0～100μA，內(nèi)阻幾百歐），
②標(biāo)準(zhǔn)電壓表（量程0～3V），
③電阻箱（0～9 999Ω），
④電阻箱（0～99 999Ω），
⑤滑動變阻器（0～50Ω，額定電流1.5A），
⑥電源（電動勢6V，有內(nèi)阻），
⑦電源（電動勢2V，無內(nèi)阻），
⑧開關(guān)兩只，導(dǎo)線若干．

（1）該實(shí)驗(yàn)首先要用半偏法測定電流表的內(nèi)阻．如果采用如圖1所示的電路測定電流表的內(nèi)電阻并且要想得到較高的精確度，那么從以上給出的器材中，可變電阻R₁應(yīng)選用④，可變電阻R₂應(yīng)選用③，電源應(yīng)選用⑥，（填器材前的序號）．
（2）如果測得電流表A的內(nèi)阻為500Ω要把它改裝為量程為0～3V的電壓表，則改裝的方法是給電流表串聯(lián)一個阻值為29500Ω的電阻．
（3）如圖2所示的是把量程為3mA的電流表改裝成歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖，其中電源的電動勢為E=1.5V．經(jīng)改裝后，若將原電流表3mA刻度處的刻度值定為“0”，則在2mA處應(yīng)標(biāo)250Ω，0.5mA處應(yīng)標(biāo)2500Ω．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)通過半偏法測量電流表G的內(nèi)阻，抓住整個電路電流要基本保持不變，確定選擇的器材．
（2）改裝成電壓表要串聯(lián)電阻，阻值為R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g．
（3）先根據(jù)閉合電路的歐姆定律求內(nèi)電阻，再分別求不同電流時所對應(yīng)的總電阻，用總電阻減去內(nèi)阻即是外接電阻的值，即歐姆表的示數(shù)．

解答 解：（1）利用半偏法測量電流表G的內(nèi)阻，要保證總電流基本不變，則R₁的阻值遠(yuǎn)大于R₂的阻值，電動勢選擇大一些的．故可變電阻R₁應(yīng)該選擇④；可變電阻R₂應(yīng)該選擇③；電源E應(yīng)該選擇⑥．
（2）改裝成電壓表要串聯(lián)的阻值為：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{3}{100×1{0}^{-6}}$-500=29500Ω；
（3）改裝后歐姆表的內(nèi)阻為R_內(nèi)=$\frac{E}{{I}_{g}}$=$\frac{1.5}{0.003}$=500Ω，
2mA刻度處標(biāo)R′=$\frac{E}{I′}$-R_內(nèi)=$\frac{1.5}{0.002}$-500=250Ω，
0.5mA刻度處標(biāo)：R″=$\frac{E}{I″}$-R_內(nèi)=$\frac{1.5}{0.0005}$-500=2500Ω．
故答案為：（1）④；③；⑥；（2）29500；（3）250；2500．

點(diǎn)評 掌握半偏法測量內(nèi)阻的原理和誤差分析．改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓，電阻值等于量程除以滿偏電流減去原內(nèi)阻．