现有一块直流电流计G,满偏电流为,内阻约400Ω。某同学想把它改装成量程为2V的电压表,他首先根据图示电路,用...
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现有一块直流电流计G,满偏电流为,内阻约400Ω。某同学想把它改装成量程为2V的电压表,他首先根据图示电路,用半偏法测定电流计G的内阻。
(1)为提高测量准确度,在以下器材中,电阻器R应选用_______;电池应选用_______(选填器材前的字母)。
A.电池(电动势1.5V,内阻不计)
B.电池(电动势4.5V,内阻不计)
C.电阻箱(0~999.9Ω)
D.滑动变阻器(0~500 Ω)
E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1kΩ)
F.电位器(0~51kΩ)
(2)该同学在开关断开的情况下,检查电路连接无误后,将R的阻值调至最大。后续的实验*作步骤依次是___________,最后记录R´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R的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
D.调节R的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
E.调节R´的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节R´的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
(3)如果测得R´的阻值为400.0Ω,即为电流计G内阻的测量值。则给电流计G______联(选填“串”或“并”)一个阻值为______kΩ的电阻,就可以将该电流计G改装成量程为2V的电压表。
(4)请你推断在本实验中电流计G内阻的测量值R´比其内阻的实际值Rg是偏大还是偏小;由于测得电流计G内阻的准确度将直接影响改装电压表的准确度,请你分析说明利用半偏法测量电流计内阻时使R´尽可能接近Rg的方法。
【回答】
(1)F;B (2分)
(2)ACBE (3分)
(3)串;9.6 (3分)
(4)设电源的电动势为E,电流计的满偏电流为Ig,
当S1闭合,S2断开时,电流计满偏,由闭合电路欧姆定律可得:
①
当S1、S2均闭合,电流计半偏,设流经R´的电流为I´,有:
②
③
联立①②③式可得: ④
可见,R´<Rg,即电流计G内阻的测量值R´比内阻的实际值Rg偏小。
由④式可知,为了使电流计G内阻测量值R´尽可能接近实际值Rg,即R´≈ Rg,则需要在电流计达到满偏时,电阻器接入电路的阻值越大准确度越高,所以要选用阻值较大的电阻器;同时,为了确保电流计指针能够满偏,还应当选用电动势适当大的电源。
(4分)
知识点:串联电路和并联电路
题型:实验,探究题