Question

（2011?西安模擬）實驗室備有以下實驗器材：
A．一個已校準的電流表A（量程為1mA，內阻約幾百歐）
B．一個標準電壓表V（量程為3V）
C．一個電源E（電動勢約為4V）
D．一個電阻箱R₁（阻值范圍為0-9999Ω）
E．一個滑動變阻器R₂（阻值范圍為0-20Ω）
F．一個單刀單擲開關S、另有導線若干
現要先測了電流表A的內阻，然后將其改裝成量程也為3V的電壓表，最后利用上述標準電壓表對改裝成的電壓表V進行校對，若要求只設計一個電路，既可以較精確地測量表A的內阻，又能對改裝后的電壓表進行校對．
（1）請在虛線框中畫出你設計的實驗電路圖

圖甲

；
（2）將圖中實物連接成校對電路圖

圖乙

．

（3）根據實驗電路，回答下列問題：
①若在測A表內阻的實驗中，調節電阻箱R₁，使其接入電路中的電阻為R時，讀出A表和V表的示數分別為I和U，則電流表內阻的大小表達式為

U

I

-R

．（用I、U和R表示）
②將A表改裝成量程為3V的電壓表后，在進行校對時，發現改裝后的電壓表的示數總比標準電壓表的示數小，這可能是因為電流表A的內阻測量值比實際值

小

（填“大”或“小”），應適當調節電阻箱使其接入的電阻值

減小

（填“增大”或“減小”）．

Answer 1

分析：（1）測量內阻電路，把電流表與電阻箱串聯，電壓表與該串聯電路并聯，則可由電壓表讀出二者總電壓，由電流表讀出電流值，可求得電流表與電阻箱的總阻值，從而求得電流表的內阻．
（2）由由路圖連接實物圖，沿電流流向依次連接各器材，注意各器材的接線柱的正負．最后連接電壓表．
（3）①由歐姆定律求得R的表達式．②電壓表的示數偏小，則所串聯的電阻阻值R=

U

Ig

-Rg太大，則電流表內阻測量值偏小．應減小電阻箱的阻值．

解答：解：（1）實驗電路設計：把電流表與電阻箱串聯，再與電壓表并聯．如圖甲

（2）沿電流流向連接器材，注意正負接線柱，連接如圖乙


（3）電流表與電阻箱的總電阻為：

U

I

，則電流表的內阻為：

U

I

-R．
（4）電壓表的示數偏小，則所串聯的電阻阻值R=

U

Ig

-Rg太大，則電流表內阻測量值偏小．要糾正則應減小電阻箱的阻值．
故答案為：（1）圖甲  （2）圖乙   （3）①

U

I

-R．②小，偏小

點評：考查電路設計，由串聯關系中電壓與電阻關系求阻的方法，明確電壓表的改裝原理．