题目

题型：不详难度：来源：

甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计G，改装成量范围是0~4V的直流电压表。

①她按图所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻r_g，其中电阻R₀约为1k。为使r_g的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用       ，电阻器R₁应选用    ，电阻器R₂应选用        （选填器材前的字母）。
A电源（电动势1.5V）            B电源（电动势6V）
C电阻箱(0~999.9)             D滑动变阻器(0~500)
E电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）(0~5.1k)
F电位器（0~51k）
②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R₂的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是：         ,         ,         ,         ,最后记录R₁的阻值并整理好器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）

A．闭合S1

B．闭合S2

C．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度

D．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半

E.调节R₁的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节R₁的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
③如果所得的R₁的阻值为300.0，则图中被测电流计G的内阻r_g的测量值为    ，该测量值      实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。
④给电流计G        联（选填“串”或“并”）一个阻值为       k的电阻，就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表。

答案

①BCF ②BCAE ③300 略小于 ④串 19.7

解析

①半偏法测量表头内阻时，首先选择滑动变阻器（必须大于电路所需的最小电阻），根据电路的电压为电动势，电路的最大电流为表头的满偏电流，则最小电阻为，或，考虑到保护电阻1kΩ，则可知调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29kΩ或6.5kΩ，电路图中R₂是滑动变阻器，不能选D和E，只能选F。表头满偏时滑动变阻器的阻值越大，实验的误差越小。所以电源选择电动势为6V的B，而且滑动变阻器F的阻值也满足调节所需。而R₁是用来测量表头内阻的电阻箱，只能选C。
②实验步骤：第一步闭合S₂，选B；第二步调节R₂阻值使电流计满偏，选C；第三步闭合S₁，选A；第四步调节R₁阻值使电流计半偏，选E；第五步读出R₁阻值为待测表头的内阻。
③R₁的示数为待测表头的内阻是300.0Ω，闭合S₁后，电路的总电阻减小，当表头半偏时干路上的电流就大于表头的满偏电流，流过电阻箱的电流就大于表头的满偏电流，所以电阻箱的阻值略小于表头的内阻。
④给表头串联一个电阻可以改装为电压表，改装后的电压表的内阻为=2.0×10⁴Ω=20kΩ，则串联电阻的大小为20kΩ－300Ω=19.7kΩ。