Question

11．在电流表扩大量程的实验中，要将量程为200 μA的电流表G改装成量程为0.2A的电流表，需先用如图1所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻R_g．

（1）在测量R_g的实验中，滑动变阻器有如下的规格供选择：
A．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω） B．滑动变阻器（阻值范围0～1500Ω）
为了便于实验的调节操作，减小误差，滑动变阻器R_滑应选用A．（填入选用器材的字母代号）
（2）当电阻箱的阻值为R₁时，调节滑动变阻器滑动头P的位置，使电流表G满偏；保持滑动头P的位置不动，调整电阻箱接入电路的阻值，当电阻箱的阻值为R₂时，电流表G恰好半偏．则电流表G的内电阻R_g=R₂-2R₁．
（3）若测得R_g=500Ω，为完成上述改装，需要用一个约为0.5Ω的电阻与电流表并联．
（4）用改装成的电流表，按图2所示的电路测量未知电阻R_x．若量未知电阻R_x时，电压表的示数为1.2V，而改装后的电流表的表头（刻度盘仍为原电流表的刻度）示数如图3所示，那么R_x的测量值为10Ω．
（5）如果测量与操作均正确，那么R_x的测量值将小于（选填“大于”或“小于”）R_x的真实值．

Answer 1

分析 滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择最大阻值较小的滑动变阻器；用半偏法测电阻认为外压不变，据欧姆定律求得电流表的内阻．再据改装原理，求得要并联的阻值．

解答 解：（1）滑动变阻器采用分压式接法，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，则滑动变阻器应选：A．
（2）调节电阻箱前后，认为该支路电压不变，即：I（R₁+R_g）=$\frac{I}{2}$（R₂+R_g），解得R_g=R₂-2R₁．
（3）设并联电阻为R，由欧姆定律得：R=$\frac{{I}_{g}Rg}{I-{I}_{g}}$=$\frac{200×1{0}^{-6}×500}{0.2-200×1{0}^{-6}}$=0.5Ω．
（4）由图3所示电流表可知，电流表的示数为0.12A，R_X=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.12A}$=10Ω．
⑤因测量电路为电流表外接法，则测量电流偏大，根据欧姆定律知，测量电阻偏小．
故答案为：（1）A；（2）R₂-2R₁；（3）0.5；（4）10；（5）小于．

点评 本题考查了半偏法测电流表内阻、电流表改装，知道半偏法测电阻的原理、电流表的改装原理，应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题