Question

15．實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)．測(cè)量實(shí)際電流表G₁內(nèi)阻r₁的電路如圖所示．供選擇的儀器如下：
①待測(cè)電流表G₁（0～5mA，內(nèi)阻約300Ω）；
②電流表G₂（0～10mA，內(nèi)阻約100Ω）；
③定值電阻R₁（300Ω）；
④定值電阻R₂（10Ω）；
⑤滑動(dòng)變阻器R₃（0～1000Ω）；
⑥滑動(dòng)變阻器R₄（0～20Ω）；
⑦干電池（1.5V）；
⑧電鍵S及導(dǎo)線若干．
（1）定值電阻應(yīng)選③，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選⑥．（在空格內(nèi)填寫序號(hào)）
（2）用連線連接實(shí)物圖．
（3）補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：
①按電路圖連接電路，將滑動(dòng)觸頭移至最左端（填“左”或“右”）；
②閉合電鍵S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G₁、G₂的讀數(shù)I₁、I₂；
③多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G₁、G₂讀數(shù)I₁、I₂；
④以I₂為縱坐標(biāo)，I₁為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖所示．
（4）根據(jù)I₂-I₁圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式r₁=（K-1）R₁．

Answer 1

分析 由于電流表G₂的量程是待測(cè)電流表G₁的2倍，定值電阻要和待測(cè)電流表內(nèi)阻接近；滑動(dòng)變阻器采用的分壓式接法，其電阻不要太大．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和串并聯(lián)特點(diǎn)，分析電流表內(nèi)阻的表達(dá)式．

解答 解：（1）根據(jù)電路連接特點(diǎn)，G₂為定值電阻和電流表G₁的總電流，若定值電阻選10Ω，則易使流過(guò)G₂的總電流超過(guò)其滿偏值，故選③300Ω₁；
分壓接法用小阻值的滑動(dòng)變阻器⑥即可．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知實(shí)驗(yàn)原理圖，則可連接實(shí)物圖如圖所示；
（3）在閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片打在最左端以保護(hù)儀表；
（4）根據(jù)歐姆定律：I₁r₁=（I₂-I₁）R₁
解得：${I}_{2}=\frac{{R}_{1}+r}{{R}_{1}}{I}_{1}$ 即$K=\frac{{r}_{1}+{R}_{1}}{R1}$，所以r₁=（K-1）R₁
故答案為：（1）③⑥
　　　　　（3））①左；
（4）r₁=（K-1）R₁

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)，并聯(lián)電路的電路特點(diǎn)，由電流電壓的分配關(guān)系當(dāng)確定量程與設(shè)計(jì)電路；明確分壓接法的正確應(yīng)用．