Question

4．在测定电阻的实验中，比较简便、直观的方法有半偏法、替代法等．
（1）在测定电流表内阻R_g的实验中，使用如图甲所示的电路，当S₂断开，S₁闭合，且R₁调到9900Ω时，电流表的指针转到满偏0.2mA，再闭合S₂，将R₂调到90Ω时，电流表指针恰好指在一半刻度，则电流表的内阻R_g=90Ω，此值较R_g的真实值偏小（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．
（2）在用替代法测电阻的实验中，测量电路如乙图所示，图中R是滑动变阻器，R_s是电阻箱，R_x是待测高阻值电阻，S₂是单刀双掷开关，G是电流表．
①按电路原理图将丙图（图中已连好4根导线）所示的器材连成测量电路．
②实验按以下步骤进行，并将正确答案填在图中横线上．
A．将滑动片P调至电路图中滑动变阻器的最下端，将电阻R调至最大，闭合开关S₁，将开关S₂拨向位置“1”，调节P的位置，使电流表指示某一合适的刻度I．
B．再将开关S₂拨向位置“2”，保持R滑动片P位置不变，调节R_s，使电流表指示的刻度仍为I（此时对应的电阻为R₂）．则待测电阻R_x=R₂．

Answer 1

分析 （1）使用如图1所示的电路为半偏法测量电流表内阻，由串并联电路的特点结合欧姆定律分析R_g与R₂的关系进而求出R_g；闭合S₂后电路总电阻变小，干路电流变大，而实验原理认为干路电路吧变，从而进行误差分析；
（2）电流表测R或R_x的电流；由等效替代法可知，当开关接1时，读出电流表的示数；然后保持滑动变阻器接入电路的阻值保持不变开关接2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数相同，说明待测电阻R_x和电阻箱R_s的阻值是等效电阻，即可得到待测电阻的大小．

解答 解：（1）当S₂断开，S₁闭合，电流表指针满偏转到0.2mA，S₂闭合后，由于R₁＞＞R₂认为电路中总电流几乎不变，电流表指针正好指在刻度盘中央，则R₂中的电路与G中的电流相等，由于二者并联，其电压相等，根据欧姆欧姆定律可知其阻值相等，即R_g=R₂=90Ω；
采用半偏法测电流表内阻时，闭合S₂后电路总电阻变小，干路电流变大，则R₁分压变大、电流表两侧电压变小，应用半偏法所测电流表内阻小于电流表内阻真实值．
（2）①根据原理图可得出对应的实物图如图所示；
②为了保证S接1与接2时的电压相同，应保证P位置不变，然后调节R_s，使电流表指示的刻度仍为I_G，根据欧姆定律才有R_x=R_s．
故答案为：
（1）90，偏小；
（2）①如图所示；②R滑动片P，R_s．

点评 本题考查了滑动变阻器的作用、转换法和控制变量法，解决本题的关键是理解等效替代法的思想．