Question

16．某同学欲将量程为200μA的电流表改装成电压表，他采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻，根据实验电路，请回答下列问题．
①有如下的主要实验器材供选择：
A．电阻箱（阻值范围0-999.9Ω）
B．电阻箱（阻值范围0-99999.9Ω）
C．电源（电动势6.0V，内阻0.30Ω）
D．电源（电动势12V，内阻0.60Ω）
E．电源 （电动势50V，内阻2.0Ω）
为减小实验误差，可变电阻R₁应选择B，电源应选择D．（填字母代号）
②该同学主要实验步骤依次是：
A．按电路图连接好电路，并使两个开关处于断开状态；
B．将R₁的阻值调到最大；
C．闭合S₁；
D．调节R₁的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；
E．闭合S₂；
F．调节R₁和R₂的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；
G．记下R₂的阻值．
上述实验步骤中，错误的步骤是F．（填字母代号）
③如果按正确步骤测得电流表的内阻为190Ω，要将此表改装成量程为2.0V的电压表V，应选一个阻值为9810Ω的电阻与电流表串联．
④用标准的电压表对改装的电压表进行校准，发现测量同一电压值时，改装电压表的示数比标准表的示数小，则应该适当地将与电流表串联的电阻调小一些．（选填“大”或“小”）

Answer 1

分析 根据半偏法测电表内阻的原理与实验步骤分析答题；把电流表改装成电压表应串联一个分压电阻，由欧姆定律可以求出串联电阻阻值．

解答 解：①由于该实验要求开关s₂闭合前后通过干路的电流保持不变，根据闭合电路欧姆定律可知电阻箱R₁的阻值应足够大，所以电阻R₁应选择B，则电源要选电动势大的，测量误差越小，但如果选用50V的电压，则应选用的电阻约为：$\frac{50}{200×10^{-6}}$=2.5×10⁵Ω，超过了给出的电阻箱总阻值，所以电源应选择D．
②步骤F中，应保持R₁的阻值不变，只调节 R₂，所以错误的步骤是F．
③根据欧姆定律应有：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g，解得：R=9810Ω．
④根据欧姆定律可知，减小分压电阻的阻值，可以增大通过改装电压表的电流，从而增大电压表的示数，所以应该适当地将与电流表串联的电阻调小一些．
故答案为：①B，D，②F，③9810，④小

点评 本题考查了测电流表内阻、电压表改装问题，要掌握半偏法测电表内阻的方法，把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值．