Question

15．某同學(xué)為了測(cè)量電流表A₁內(nèi)阻的精確值，有如下器材：
電流表A₁（量程300mA，內(nèi)阻約為5Ω）；
電流表A₂（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）；
電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3kΩ）；
滑動(dòng)變阻器R₁（0～5Ω，允許通過的最大電流為0.5A）；
滑動(dòng)變阻器R₂（0～20Ω，允許通過的最大電流為0.2A）；
電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻較�。�；
定值電阻R₀ （5Ω）；
單刀單擲開關(guān)S；
導(dǎo)線若干．
實(shí)驗(yàn)要求待測(cè)電流表A₁的示數(shù)從零開始變化，且多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，盡可能的減少誤差．
（1）在答題卡的方框內(nèi)畫出測(cè)量A₁內(nèi)阻的電路原理圖，并在圖中標(biāo)出所用儀器的代號(hào)；
（2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算電流表A₁的內(nèi)阻r₁，則r₁的表達(dá)式為r₁=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}$，表達(dá)式中各符號(hào)的含義是I₂、I₁分別為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表A₂、A₁的示數(shù)，R₀是定值電阻的電阻大小．

Answer 1

分析 待測(cè)電流表 A₁的示數(shù)從零開始變化，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電壓表量程偏大，不可以用電壓表測(cè)量電流表A₁的電壓，通過電流表A₁與定值電阻并聯(lián)，再與A₂串聯(lián)，測(cè)量電壓表A₁的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電流表A₁的內(nèi)阻

解答 解：（1）要求待測(cè)電流表 A₁的示數(shù)從零開始變化，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，為了減小測(cè)量的誤差，滑動(dòng)變阻器要選擇電阻較小的，這樣便于調(diào)節(jié)，所以滑動(dòng)變阻器選R₁；由于電壓表的量程較大，測(cè)量電流表A₁的電壓測(cè)量誤差較大，選擇電流表A₁與定值電阻并聯(lián)，再與A₂串聯(lián)，結(jié)合歐姆定律得出A₁兩端的電壓．如圖所示：
（2）根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，通過定值電阻的電流：I_R=I₂-I₁，
則電流表A₁的內(nèi)阻為：r₁=$\frac{{U}_{A1}}{{I}_{A1}}$=$\frac{{I}_{R}{R}_{0}}{{I}_{1}}$=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}$，
I₂、I₁分別為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表A₂、A₁的示數(shù)，R₀是定值電阻的電阻大�。�
故答案為：（1）電路圖如圖所示； （2）$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}$；I₂、I₁分別為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表A₂、A₁的示數(shù)，R₀是定值電阻的電阻大小．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道滑動(dòng)變阻器分壓式接法和限流式接法的區(qū)別，以及掌握器材選取的原則，即安全、精確．