Question

15．實驗室里有一個刻度盤清楚但量程未知的電流表G，其內(nèi)阻R_g約為250Ω，其量程I_g約為10mA．某興趣小組的同學設計了如圖所示的電路來測量該電流表G的量程I_g和內(nèi)阻R_g，實驗室備有以下器材：
A．電阻箱R，阻值范圍為0～999.8Ω
B．標準電流表A，量程為0mA，內(nèi)阻很小
C．滑動變阻器，阻值范圍為0～10Ω
D．滑動變阻器，阻值范圍為0～1KΩ
E．電源E，電動勢為5V，內(nèi)阻可不計
F．另有開關S，導線若干
（1）滑動變阻器應選用C（填器材前字母代號）
（2）實驗過程如下，請完成相關填空：
①按電路圖連接好電路，將滑動變阻器R₀的滑動觸頭移到最左端（填“最左端”或“最右端”）電阻箱R的阻值調(diào)到最大，合上電鍵S；
②移動滑動變阻器R₀的滑片，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表G的指針滿偏，讀出電阻箱R的阻值R₁和標準電流表的示數(shù)I；
③再將滑動變阻器R₀的滑片調(diào)到另一位置，同時反復調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值和滑動變阻器R₀，使標準電流表的示數(shù)仍然為I的同時電流表G的指針半偏，讀出電阻箱R的阻值R₂；
④根據(jù)實驗原理和過程，寫出電流表G的量程I_g=$\frac{I（{R}_{1}-2{R}_{2}）}{{R}_{1}-{R}_{2}}$，內(nèi)電阻R_g=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}-2{R}_{2}}$．（用符號表示）

Answer 1

分析 （1）結合分壓電路的特點選擇滑動變阻器．
（2）根據(jù)電學實驗的注意事項選擇滑動變阻器R₀的滑動觸頭開始時的位置，根據(jù)串并聯(lián)電路的特點與公式寫出電流表的量程的表達式與內(nèi)電阻的表達式．

解答 解：（1）由電路圖可知，該電路采用分壓電路，所以滑動變阻器要選擇電阻值比較小的，所以要選擇C；
（2）①為保證電路的安全，分壓電路部分開始時的電壓要從0開始變化，所以要將滑動變阻器R₀的滑動觸頭移到最左端，電阻箱R的阻值調(diào)到最大；
④根據(jù)步驟②可得：（I-I_g）R₁=I_gR_g   ①
根據(jù)步驟③可得：$（I-\frac{1}{2}{I}_{g}）{R}_{2}=\frac{1}{2}{I}_{g}{R}_{g}$  ②
聯(lián)立①②得：${I}_{g}=\frac{I（{R}_{1}-2{R}_{2}）}{{R}_{1}-{R}_{2}}$，${R}_{g}=\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}-2{R}_{2}}$
故答案為：（1）C；（2）最左端，$\frac{I（{R}_{1}-2{R}_{2}）}{{R}_{1}-{R}_{2}}$，$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}-2{R}_{2}}$

點評 該題考查半偏法測量電流表的內(nèi)電阻，分析清楚電路結構，熟練應用串聯(lián)電路特點及歐姆定律是正確求出電流表內(nèi)阻的關鍵．