Question

實驗題：
（1）如圖1所示是自行車傳動裝置的示意圖．假設踏腳板每Ts轉一圈，要知道在這種情形下自行車前進的速度有多大，還需測量哪些量？并用這些量推導出自行車前進速度的表達式．

（2）現(xiàn)有一塊59C2型的小量程電流表G（表頭），滿偏電流為50μA，內阻約為800～850Ω，把它改裝成1mA、10mA的雙量程電流表．可供選擇的器材有：滑動變阻器R₁，最大阻值20Ω；滑動變阻器R₂，最大阻值100kΩ，電阻箱R₁，最大阻值9999Ω，定值電阻R₀，阻值1kΩ；電池E₁，電動勢1.5V；電池E₂，電動勢3.0V；電池E₃，電動勢4.5V；（所有電池內阻均不計）標準電流表A，滿偏電流1.5mA；單刀單擲開關S₁和S₂，單刀雙擲開關S₃，電阻絲及導線若干．
①采用如圖所示電路測量表頭的內阻，為提高測量精確度，選用的滑動變阻器為

 

；選用的電池為

 

．
②將G表改裝成lmA和10mA的雙量程電流表，請設計合理電路并將電路圖畫在相應框圖中．
③將改裝后的電流表與標準電流表逐格進行核對（僅核對lmA量程），畫出所用電路圖，圖中待核對的電流表符號用來表示．

Answer 1

分析：皮帶傳動邊緣上的點線速度相等；共軸傳動角速度相等；根據(jù)v=ωr列式求解；
用半偏法測量電流計的內電阻，要求干路電流不變（近似不變），故滑動變阻器電阻要遠大于電流計電阻，阻值相差越大，誤差越小．

解答：解：（1）如圖所示，測量R、r、R′；

皮帶線速度：v₁=

2πR

T

車輪角速度：ω=

v1

r

自行車的速度：v=R′?ω；
聯(lián)立解得：v=

2πRR′

Tr

答：需測量大齒輪半徑R，小齒輪半徑r，車輪半徑R′，自行車的速度為：

2πRR′

Tr

．
（2）用半偏法測量電流計的內電阻，要求干路電流不變（近似不變），故滑動變阻器電阻要遠大于電流計電阻，阻值相差越大，誤差越�。�故滑動變阻器采用100KΩ的電阻R₂；電源選擇E₃；
②改裝成大量程電流表需要并聯(lián)電阻分流，并聯(lián)電阻越小分流越多，故改裝電路如圖：

③如圖所示．為了從零到量程范圍進行一一校對所以要選擇滑動變阻器的分壓接法，讓改裝表和標準表同時測量電阻R₀的電流看讀數(shù)是否相同來進行校對，所以電路圖如下圖：

故答案為：①R₂（或最大阻值l00kΩ），E₃（或電動勢4.5V），②如圖③如圖．

點評：解答此電學實驗前提是一定要理解半偏法測量電流表內阻的原理，第三問校對電流表的電路圖是難點，同學往往忘記用滑動變阻器的分壓接法