Question

3．電流表本身的電阻（通常叫電流表的內(nèi)阻）一般都很小，一般小于0.5Ω，對(duì)電路幾乎沒有影響，在一般電路測(cè)量中經(jīng)常忽略不計(jì)．而如果進(jìn)行精密測(cè)量時(shí)我們就不能忽略電流表的內(nèi)電阻對(duì)電路造成的影響，而要把電流表看成一個(gè)可以顯示通過自身電流大小的小電阻．某電流表的內(nèi)阻在0.1Ω-0.2Ω之間，現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻，可選用的器材如下：
A．待測(cè)電流表A₁（量程0-0.6A）；
B．電流表A₂（量程0-0.6A、0-3A）；
C．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約2kΩ）；
D．滑動(dòng)變阻器R₁（0-10Ω）；
E．滑動(dòng)變阻器R₂（0-100Ω）
F．定值電阻R₃（阻值5Ω）；
G．定值電阻R₄（阻值1000Ω）；
H．電源電壓（4V）；
I．開關(guān)及導(dǎo)線若干．
（1）請(qǐng)你從以下電路中選擇出最恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)電路丙（選填圖序號(hào)）；

（2）要準(zhǔn)確的測(cè)出電流表的內(nèi)阻，除器材“A”、“H”、“I”外，還應(yīng)該選用的器材為C、D、F（填器材前的字母代號(hào)）
（3）按照你選擇的電路圖說出要測(cè)量的物理量（并用符號(hào)表示），并寫出電流表內(nèi)阻的表達(dá)式R_A：要測(cè)量的物理量：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到適當(dāng)位置，讀出電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I；電流表內(nèi)阻的表達(dá)式R_A=$\frac{U}{I}$-R₃．

Answer 1

分析 （1）已知待測(cè)電流表A₁的阻值在0.1Ω～0.2Ω之間，待測(cè)電流表的內(nèi)阻比較小，所以應(yīng)該將電流表與定值電阻串聯(lián)在一起進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可計(jì)算電流表與定值電阻的總電阻．根據(jù)電路特點(diǎn)和歐姆定律分析；
（2）根據(jù)選擇的電路，要準(zhǔn)確的測(cè)出電流表的內(nèi)阻，分析判斷選擇的器材；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律表示出電流表內(nèi)阻的表達(dá)式．

解答 解：
（1）電流表A₁與電壓表V并聯(lián)或與定值電阻并聯(lián)，因?yàn)锳₁的阻值太小，按甲乙丁圖連接，這樣V表或定值電阻會(huì)被短路，故甲乙丁錯(cuò)誤；
電流表A₁與定值電阻串聯(lián)，用電壓表測(cè)它們兩端電壓，根據(jù)歐姆定律可計(jì)算出A₁與定值電阻的總阻，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可計(jì)算出A₁的內(nèi)阻．故丙正確．
（2）由丙圖，需要電壓表C，電流表與定值電阻串聯(lián)，若選R₄定值電阻過大（電流表內(nèi)阻與R₄相差很大），電流過小，根據(jù)歐姆定律這樣測(cè)量不夠準(zhǔn)確，
將電流表與定值電阻R ₃串聯(lián)在一起進(jìn)行測(cè)量時(shí)，兩者電阻值相差相對(duì)較小，為了使電壓表和電流表示數(shù)不致太小，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇最大值較小的D，這樣能較準(zhǔn)確的將電壓表示數(shù)調(diào)到某一值，測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確些．
所以還應(yīng)該選用的器材為：C、D、F；
（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到適當(dāng)位置，讀出電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I，
根據(jù)I=$\frac{U}{R}$得電流表與R₃的總電阻：R_總=$\frac{U}{I}$，
所以電流表內(nèi)阻的表達(dá)式R_A=$\frac{U}{I}$-R₃．
故答案為：（1）丙；（2）C、D、F；（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到適當(dāng)位置，讀出電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I；$\frac{U}{I}$-R₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，還涉及到誤差分析、器材的選取，要正確分析幾個(gè)圖的不同之處．