某同学想将满偏电流Ig=100μA,内阻未知的电流表改装成电压表,并进行校准。备用的器材有:
A.电流表G(量程0~100μA)
B.标准电压表(量程0~3V)
C.电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~99999.9Ω)
E.电源(电动势4V,内阻不计)
F.电源(电动势9V,内阻不计)
G.电源(电动势20V,内阻不计)
H.滑动变阻器(阻值范围0~50Ω,额定电流1.5A)还有若干电键和导线。
(1)该同学设计了如图所示电路测量该电流表的内阻,想要得到较高的精确度,电源应选用______(用字母代号填写)。
(2)实验中,该同学先闭合开关S1,调节R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度;保持开关S1闭合,再闭合开关,保持的阻值不变,调节的阻值,当电流表的示数为时,的阻值为,忽略闭合电路中总电阻的变化,经计算得该电流表内阻______。(保留到个位)
(3)若要将该微安表改装成量程的电压表,需______(填“串联”或“并联”)阻值______的电阻。
(4)用给定的备用器材,在方框中画出改装和校准都包括在内的电路图______。(要求对0~3V的所有刻度都能在实验中进行校准)
600 串联 29400
【详解】
(1)该同学采用“半偏法”利用如图所示的电路测量电流表的内阻,R2应该是较大的变阻箱,根据欧姆定律可知
所以想要得到较高的精确度,电源应选用F;
(2) 忽略闭合电路中总电阻的变化,可以认为总电流不变,闭合开关后,通过定电阻R1的电流
根据欧姆定律可知
(3) 若要将该微安表改装成量程的电压表,需要串联一个定值电阻分压,串联分压电阻
(4)要校准该改装后的电压表,应该改半装后的电压表与标准电压表并联,电压表的示数要从0开始,滑动变阻器采用分压电路,改装和校准都包括在内的电路图如图所示
串并联电路:
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