Question

【題目】某物理興趣小組圍繞一個量程為3mA，內(nèi)阻Rg約為100Ω的電流計(jì)G展開探究，可供選擇的器材有電阻箱R0，最大阻值為9999.9Ω，滑動變阻器甲，最大阻值為10kΩ，滑動變阻器乙，最大阻值為2kΩ，電源E1，電動勢為1.5V，內(nèi)阻較小，電源E2，電動勢為9V，內(nèi)阻較小；開關(guān)2個，導(dǎo)線若干。

（1）為測量該電流計(jì)的內(nèi)阻，小明設(shè)計(jì)了如圖a所示電路，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①斷開S1和S2；將R調(diào)到最大；

②合上S1調(diào)節(jié)R使G滿偏；

③合上S2，調(diào)節(jié)的值到使G半偏，此時刻認(rèn)為G的內(nèi)阻Rg=

在上述可供選擇的器材中，為了使測量盡量精確，滑動變阻器應(yīng)該選擇_________（甲或乙）；電源應(yīng)該選_________（E1或E2），在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為電流計(jì)G內(nèi)阻Rg=，此結(jié)果與Rg的真實(shí)值相比_______（偏大、偏小、相等）。

（2）若測的電流計(jì)G的內(nèi)阻Rg=100Ω，小芳用電源E1、電阻箱R0和電流計(jì)G連接了如圖b所示的電路，在電流計(jì)兩端接上兩個表筆，設(shè)計(jì)出一個簡易的歐姆表，并將表盤的電流刻度轉(zhuǎn)化為電阻刻度；閉合開關(guān)，將兩表筆斷開；調(diào)節(jié)電阻箱，使指針指在“3mA”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為_______Ω（選填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不通阻值的已知電阻找出對應(yīng)的電流刻度，則“2mA”處對應(yīng)表筆間電阻阻值為__________Ω。

Answer 1

【答案】 甲 E2 偏小 0 160

【解析】（1）根據(jù)半偏法的實(shí)驗(yàn)原理，為提供測量精確度要求滑動變阻器接入電路電阻遠(yuǎn)大于電流計(jì)內(nèi)阻，以減小因閉合S2而引起總電流的變化量，從而減小誤差，而當(dāng)電動勢越大的時候要使電流計(jì)滿偏則滑動變阻器接入電路電阻越大，因此電源選E2，滑動變阻器應(yīng)選甲；閉合S2導(dǎo)致閉合回路總電阻減小則總電流增大，調(diào)節(jié)R0使G半偏，則此時流過電阻箱的電流大于流過電流計(jì)的電流，電阻箱的阻值小于電流計(jì)的實(shí)際內(nèi)阻，此結(jié)果與Rg的真實(shí)值相比偏小。

（2）由此歐姆表測量的是兩表筆間的電阻，因此當(dāng)將兩表筆斷開，兩表筆間的電阻無窮大，則指針指在“3mA”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為0，閉合開關(guān)，將兩表筆斷開，條件電阻箱，使指針指在Ig=3mA處，則此時代入數(shù)據(jù)解得，當(dāng)兩表筆間接入時，電流計(jì)示數(shù)為I=2mA，則，則，則干路總電流，因此流過的電流，則