21．甲同学要把一个量程为200的直流电流计G.改装成量度范围是0-4V的直流电压表. ①她按图1所示电路.用半偏法测定电流计G的内电阻rg.其中电阻R0约为1.为使rg的测量值尽量准确.在以下器材中.电源E应选用 .电阻器R1应选用 .电阻器R2应选用 A．电源 B．电源 C．电阻箱(0-999.9) D．滑动变阻器(0-500) E．电位器(一种可变电阻.与滑动变阻器相当)(0-5.1) F．电位器(0-51) ②该同学在开关断开情况下.检查电路连接无误后.将R2的阻值调至最大.后续的实验操作步骤依次是 . . . .最后记录R1的阻值并整理好器材.(请按合理的实验顺序.选填下列步骤前的字母) A．闭合S1 B．闭合S2 C．调节R2的阻值.使电流计指针偏转到满刻度 D．调节R2的阻值.使电流计指针偏转到满刻度的一半 E．调节R1的阻值.使电流计指针偏转到满刻度的一半 F．调节R1的阻值.使电流计指针偏转到满刻度 ③如果所得的R1的阻值为300.0.则图1中被测电流计G的内阻r的测量值为 .该测量值 实际值(选填“略大于 .“略小于 或“等于 ). ④给电流计G 联一个阻值为 的电阻.就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表. (2)乙同学要将另一个电流计G改装成直流电压表.但他不仅借到一块标准电压表.一个电池组E.一个滑动变阻器和几个待用的阻值准确的定值电阻. ①该同学从上述具体条件出发.先将带改装的表G直接与电压表校准.请你画完图2方框中的校准电路图. ②实验中.当定值电阻R选用17.0时.调整滑动变阻器的阻值.电压表的示数是4.0V时.表G的指针恰好指到满量程的五分之二,当R选用7.0时.调整的阻值.电压表的示数是2.0V时.表G的指针又指到满量程的五分之二. 由此可以判定.表G的内阻rg是 .满偏电流是 mA.若要将表G改装为量程是15V的电压表.应配备一个 的电阻. 答案:(1)①B C F②B C A E③300 略小于④串 19.7 (2)①如图所示,②3.0 0.50 27.0 [解析]⑴①半偏法测量表头内阻时.首先选择滑动变阻器(必须大于电路所需的最小电阻.根据电路的电压为电动势.电路的最大电流为表头的满偏电流.则最小电阻为KΩ或KΩ.考虑到保护R0=1 KΩ.则可知调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29 KΩ或6.5KΩ.电路图中R2是滑动变阻器.不能选择D和E只能选择F.表头满偏时滑动变阻器的阻值越大.实验的误差越小.所以电源选择电动势为6V的B.而且滑动变阻器F的阻值也满足调节所需.而R1是用来测量表头内阻的电阻箱只能选C. ②实验步骤为:第一步闭合S2((B).第二步调节R2的阻值.使电流计满偏(C).第三步闭合S1((A).第四步调节R1的阻值.使电流计半偏(E).第五步读出R1的示数为待测表头的内阻. ③R1的示数为待测表头的内阻是300.0KΩ.闭合S1后.电路的总电阻减小.当表头半偏时.赶路电流就大于表头的满偏电流.流过电阻箱的电流就大于流过表头的电流.所以电阻箱的阻值略小于表头内阻. ④给表头串联一个电阻可以改装成电压表.改装电压表的内阻为=20KΩ.则串联电阻大小为20KΩ-300Ω=19.7KΩ. (2)本实验时对改装电压表进行校准的.将改装电压表和标准电压表并联后要求电压从0到满偏变化.所以滑动变阻器采用分压接法.表头的刻度均匀.当表针恰好指到满量程的五分之二时.流过改装电压表的电流是0.4Ig.根据欧姆定律分别有 4=0.4 Ig(rg +17×103)和2=0.4 Ig(rg +7×103) 解得表头内阻为3.0 KΩ.满偏电流为:0.50mA 量程是15V的改装电压表的内阻为=30KΩ.所以改装时串联的定值电阻是30KΩ-3.0 KΩ=27.0 KΩ. 【
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