Question

6．某實驗室提供的實驗器材如下：
A、一節(jié)干電池E（1.5V，內(nèi)阻約為0.5Ω）
B、一個電壓表V（0～1V，內(nèi)阻約為1kΩ）
C、一個電流表（0～4mA，內(nèi)阻在60～90Ω之間）
D、一個定值電阻R₀（100Ω，0.5A）
E、一個滑動變阻器R（10Ω，1A）
F、一個單刀單擲開關S，導線若干
為了擴大其中電流表mA的，需要先測出電流表的內(nèi)阻．為此某同學根據(jù)提供的器材設計了一種利用伏安法進行測量的較為合理的電路，并在實驗中正確操作，測出了幾組數(shù)據(jù)，作出了電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的關系圖象（如圖甲）
①請你根據(jù)提供的器材和該同的測量數(shù)據(jù)在圖乙的虛線框中畫出該同學設計的實驗電路圖（需標注各元件的符號）
②該同學測出的mA表的內(nèi)阻為80Ω．

Answer 1

分析 要測量電流表的電阻，通過伏安法來測量，根據(jù)各自的量程，則電流表必須要與定值電阻串聯(lián)后，才能用電壓表測量電壓，同時由于畫出電壓與電流值的圖象，所以須使用滑動變阻器的分壓式，最后由$R=\frac{U}{I}$-R₀，可求出電流表的電阻．

解答 解：①通過伏安法測量電流表的電阻，根據(jù)電流表與電壓表的量程，則其比值比電流表的估計電阻大，因此要進行實驗時必須用定值與電流表串聯(lián)，再將電壓表接入其兩端，同時由于通過作圖法，求出電流表電阻與定值電阻的之和，所以要求電壓與電流連續(xù)變化，且范圍較大，故滑動變阻器使用分壓式接入電路．電路如圖所示：
②由$R=\frac{U}{I}$-R₀，可得：
R=$\frac{0.72-0.36}{2.0×1{0}^{-3}}$Ω-100Ω=180Ω-100Ω=80Ω，
故答案為：①如圖所示；②80

點評 應明確：①應通過估算設計電路的連接情況，當電表的量程過小時應考慮進行改裝；②遇到根據(jù)圖象求解的題目，應根據(jù)需要的物理規(guī)律寫出公式，然后整理出關于縱軸物理量與橫軸物理量的函數(shù)表達式，再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解．