高三物理-电表改装

第第页（共126页）测量，表头示数如图c所示，则测得的电压值是3V．【解答】解析：（1）首先我们要知道半偏法测量电流表内阻的方法以及测量原理：如图，设电源的电动势为E，内阻为r，S2打开时，设电流表满偏电流Ig= ，实验要求R＞＞Rg，R＞＞r，这样才有Ig≈，当S2闭合时，R′和Rg并联，并联后总阻值R并＜Rg＜＜R，这样才有S2闭合后，电路中总电流几乎不变，仍然近似等于，调节R′使电流表半偏为，所以流过R′的电流也为，所以R′=gR．从上述原理可知，S2打开与闭合，近似认为干路中电流不变，前提是R＞＞Rg．故实验器材选择应满足①电源电动势尽可能大，②R尽可能大．所以R选用大量程的电阻箱D，R′选用量程跟电流表内阻差不多的即可，选C，电源选用电动势较大的F．（2）当S2闭合时，R′和Rg并联，并联后总阻值R并＜Rg，而电阻R不变，所以S2闭合后的干路电流比闭合前的总电流要大，即电流大于Ig，而此时电流表支路的电流等于，那么R′支路的电流要大于，那么其电阻肯定要小于Rg．所以，用此方法测量的电流表内阻的测量值比真实值要偏小．（3）改装电压表时是将小量程电流表与大电阻串联，设改装后电压表的量程为U则：U=Ig（Rg+24500）=5V为了使改装表与标准表在零到量程范围内一一校对，要采用滑动变阻器分压接法，实物连接图如图所示图中电流表示数为I=120μA，则所测的电压U′=（IRg+24500）=3V综上：（1）R选用电阻箱D，R′选用选C，电源选用F（2）用此方法测量的电流表内阻的测量值比真实值要偏小．（3）改装后电压表量程为5V，实物连接如上图，如果用改装后的电压表进行测量，表头示数如图c所示，则测得的电压值是3V．50．（1）用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图1所示，可读出圆筒的内径为54.08mm（2）现有一场块小量程电流表G（表头），满偏电流为50μΑ，内阻约为800～850Ω，把它改装成量程为1mA的电流表．可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值约20Ω；电位器R2，最大阻值约100kΩ；电阻箱R'最大阻值9999Ω；定值电阻R0，阻值1kΩ；电池E1，电动势1.5V；电池E2，电动势3.0V；电池E3，电动势4.5V；（电池内阻均不计）标准电流表，满偏电流1.5mA；开关及导线苦干．采用如图2所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，可变电阻R应选；电池E应选；（填所选器材代号）．若测得表头内阻为840Ω，为改装成量程为1mA的电流表，则应把一个阻值为44.2Ω（取三位有效数字）的电阻与表头并联．将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对，在图3方框中画出所用电路图，并在器材旁边标注上所选器材代号，图中待核对的电流表符号用来表示．（2）①本实验是用“半偏法”测量电流表的内阻实验，根据闭合电路欧姆定律可知，若要使通过电源的电流保持不变，滑动变阻器的电阻应越大越好，所以，可变电阻应选；同理，若要使电阻越大，电源的电动势也应越大，所以电源应选；②根据欧姆定律，应有（I﹣）=，代入数据解得=44.2Ω；显然应将电阻与电流表并联；③根据闭合电路欧姆定律，电路中的最小电阻应为==，所以：若取E==1.5V，则 =1.5KΩ，若取