Question

【题目】某物理兴趣小组围绕一个量程为3mA，内阻Rg约为100Ω的电流计G展开探究，可供选择的器材有电阻箱R0，最大阻值为9999.9Ω，滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ，滑动变阻器乙，最大阻值为2kΩ，电源E1，电动势为1.5V，内阻较小，电源E2，电动势为9V，内阻较小；开关2个，导线若干。

（1）为测量该电流计的内阻，小明设计了如图a所示电路，实验步骤如下：

①断开S1和S2；将R调到最大；

②合上S1调节R使G满偏；

③合上S2，调节的值到使G半偏，此时刻认为G的内阻Rg=

在上述可供选择的器材中，为了使测量尽量精确，滑动变阻器应该选择_________（甲或乙）；电源应该选_________（E1或E2），在实验中认为电流计G内阻Rg=，此结果与Rg的真实值相比_______（偏大、偏小、相等）。

（2）若测的电流计G的内阻Rg=100Ω，小芳用电源E1、电阻箱R0和电流计G连接了如图b所示的电路，在电流计两端接上两个表笔，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电流刻度转化为电阻刻度；闭合开关，将两表笔断开；调节电阻箱，使指针指在“3mA”处，此处刻度应标阻值为_______Ω（选填“0”或“∞”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不通阻值的已知电阻找出对应的电流刻度，则“2mA”处对应表笔间电阻阻值为__________Ω。

Answer 1

【答案】 甲 E2 偏小 0 160

【解析】（1）根据半偏法的实验原理，为提供测量精确度要求滑动变阻器接入电路电阻远大于电流计内阻，以减小因闭合S2而引起总电流的变化量，从而减小误差，而当电动势越大的时候要使电流计满偏则滑动变阻器接入电路电阻越大，因此电源选E2，滑动变阻器应选甲；闭合S2导致闭合回路总电阻减小则总电流增大，调节R0使G半偏，则此时流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱的阻值小于电流计的实际内阻，此结果与Rg的真实值相比偏小。

（2）由此欧姆表测量的是两表笔间的电阻，因此当将两表笔断开，两表笔间的电阻无穷大，则指针指在“3mA”处，此处刻度应标阻值为0，闭合开关，将两表笔断开，条件电阻箱，使指针指在Ig=3mA处，则此时代入数据解得，当两表笔间接入时，电流计示数为I=2mA，则，则，则干路总电流，因此流过的电流，则