Question

为了较准确地测量一只微安表的内阻，采用如图1所示实验电路图进行测量，实验室可供选择的器材如下：

A．待测微安表（量程500μA，内阻约 300Ω）
B．电阻箱（最大阻值999.9Ω）
C．滑动变阻器R₁（最大阻值为10Ω）
D．滑动变阻器R₂（最大阻值为1kΩ）
E．电源（电动势为2V，内阻不计）
F．保护电阻R（阻值为120Ω）
①实验中滑动变阻器应选用______（填“C”或“D”）；
②按照实验电路在如图2所示的方框中完成实物图连接．
③实验步骤：
第一，先将滑动变阻器的滑片移到最右端，调节电阻箱R的阻值为零；
第二，闭合开关S，将滑片缓慢左移，使微安表满偏；
第三，保持滑片不动，调节R的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的时，此时接入电路的电阻箱的示数如图3所示，阻值R为______Ω．
第四，根据以上实验可知微安表内阻的测量值R_A为______Ω
④若调节电阻箱的阻值为R′时，微安表的示数正好是满刻度的，认为此时微安表内阻就等于R′．则此时微安表内阻的测量值R′与微安表的示数正好是满刻度的时微安表内阻的测量值R_A相比，更接近微安表真实值的是______．（填“R′”或“R_A”）

Answer 1

【答案】分析：此题采用了类似半偏法测电表的电阻．滑动变阻器的选择关键是如何保证调整R的阻值时测量电路电压基本不变．利用电阻箱和微安表串联和微安表上读数的位置找出微安表的内阻和电阻箱阻值的关系．
解答：解：（1）根据题意要求测量部分电压不变，即要求测量部分与滑动变阻器右半部分并联的总电阻不变，据并联电路特点知，当 R_右＜＜R_测时，并联的总电阻由R_右决定，微安表的内阻约1kΩ，改变电阻箱的阻值时，测量部分与滑动变阻器右半部分电阻并联后阻值几乎不变，故选用R_1．
（2）如图 

（3）微安表的内阻远远大于滑动变阻器右半部分电阻，它们并联后的阻值略小于滑动变阻器右半部分电阻．
  开始时电阻箱R的阻值为零，将滑片P缓慢左移，使微安表上电流满偏，通过微安表电流为I；
  调整R的阻值，使微安表上读数正好是满刻度的，通过微安表电流为I；
  电阻箱和微安表串联的总电阻增大，它们与滑动变阻器右半部分电阻并联后阻值基本不变，我们可以近似认为电阻箱和微安表串联的电路两端电压基本不变，通过微安表电流为I，电阻箱和微安表串联的总电阻增大到原来的，
  即R=R+448.2Ω，得出：R=896.4Ω．
 电阻箱和微安表串联的总电阻增大，它们与滑动变阻器右半部分电阻并联后阻值略增大，那么电路总电阻略增大，
 总电流略减小，分压器上分到的电压略增大，通过微安表电流为I，电阻箱和微安表串联的总电阻略大于原来的，即 R_真+448.2Ω＞R_真，得出：R_真＜896.4Ω．所以测量值比真实值偏大．        
故答案为：①C；②实物电路图如图所示；③145.5；291；④R_A．

点评：测量电压表和电流表内阻时，一般不能直接用伏安法进行测量，因为电流表电阻太小，其两端电压太小用电压表测误差太大，同理，电压表电阻太大，其上通过的电流太小，电流表测误差太大．故电流表．电压表内阻测量常用半偏法或类似半偏法．