Question

8．某同学欲测一电阻Rx的阻值（约为300Ω）可供选择的仪器有：电流表A1，量程10mA；电流表A₂，量程0.6A；电压表V₁，量程3V；电压表V₂，量程15V；电源电动势为4.5V．请同学们按图接好电路，闭合S₁后，把开关S₂拨至a时，发现两电表的指针偏转的角度都在满偏的$\frac{4}{5}$处；再把开关S₂拨至b时，发现其中一个电表的指针偏转几乎不变，另一个电表的指针偏转的角度在满偏的$\frac{3}{4}$处；该同学在实验中所选电压表的量程为3V所选电流表的量程为10mAR_x的测量值为320Ω．
若电键接触a时，电流表Ia=5.0mA，电压表Ua=2.7V；当电键接触b时，电流表Ib=4.0mA，电压表Ub=2.8V，为使测量误差较小，应将电键接触B端；则该电阻的测量值为700Ω，测量值比该电阻的真实值偏大．

Answer 1

分析 （1）电源电动势为4.5V，如果选择15V档位，偏转五分之四达到12V，超过电源的电动势，故电压表选择的是低档位；
（2）电压表读数几乎不变，电流表读数变化明显，说明电压表分流作用明显，即待测电阻的电阻值与电压表内阻相接近，而伏特表电阻较大，至少几千欧姆，故电流表选10mA挡；
（3）根据欧姆定律和电路的串并联知识列式求解即可．
（4）根据两电表的示数变化，可知哪一个电表测量误差较大，则可以选出较准确的方法．

解答 解：电源电动势为4.5V，如果选择15V档位，偏转五分之四达到12V，超过电源的电动势，故电压表选择的是低档位；
电压表读数几乎不变，电流表读数变化明显，说明待测电阻阻值较大，与伏特表相接近，而伏特表电阻较大，至少几千欧姆，而电源电动势只有4.5V，故电流只有几个毫安，故电流表选10mA挡；
闭合S₁后，把开关S₂拨至a时发现，两电表的指针偏转都在满偏的$\frac{4}{5}$处，故电流为8mA，电压表读数为2.4V；
再把S₂拨至b时发现，其中电压表的指针偏角几乎不变，另一个电流表的指针偏转到满偏的$\frac{3}{4}$处，故电压表读数为2.4V，电流表读数为7.5mA；
故待测电阻两端电压为2.4V，电流为7.5mA，故待测电阻为320Ω；
解：由题意可知，S由a接b时，电压表变化了2.8-2.7=0.1V；而电流表改变了5.0-4.0mA=1mA；故相对于原来的示数来说，电流表变化较大；故说明电压表的分压较大；故应采用电流表内接法，故S接b；测量值为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8}{4.0×1{0}^{-3}}$=700Ω；
因电压表示数大于准确值，故测量值比真实值偏大；
故答案为：3V，10mA，320Ω；B700Ω，偏大

点评 本题考查了电流表的改装，知道电流表的改装原理、应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．