Question

13．如圖1，是測(cè)量電流表G₁的內(nèi)阻r₁的電路圖．供選擇的儀器如下：

（Ⅰ）待測(cè)電流表G₁（0～5mA，內(nèi)阻約300Ω）；
（Ⅱ）電流表G₂（0～10mA，內(nèi)阻約100Ω）；
（Ⅲ）定值電阻R₁（300Ω）；  （Ⅳ）定值電阻R₂（10Ω）；
（Ⅴ）滑動(dòng)變阻器R₃（0～1 000Ω）；
（Ⅵ）滑動(dòng)變阻器R₄（0～20Ω）；
（Ⅶ）干電池（1.5V）；Ⅷ．電鍵S及導(dǎo)線若干．
①定值電阻應(yīng)選Ⅲ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選Ⅵ．（在空格內(nèi)填寫代號(hào)）
②用線條在圖2中把實(shí)物圖補(bǔ)充連接完整．
③補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：
Ⅰ．按電路圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭移至最左端（填“左”或“右”）；
Ⅱ．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；
Ⅲ．多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G₁、G₂讀數(shù)I₁、I₂；
Ⅳ．以I₂為縱坐標(biāo)，I₁為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖3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）器材選擇：定值電阻要和待測(cè)電流表內(nèi)阻接近，故定值電阻選III；因采用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器小電阻；故選IV．
（2）連接實(shí)物圖如圖所示．
（3）補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟見
①將滑動(dòng)觸頭移至最左端
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）根據(jù)并聯(lián)分流公式${I_{G2}}={I_{G1}}\frac{{{r_{G1}}+{R_1}}}{R_1}$，又$\frac{{{I_{G2}}}}{{{I_{G1}}}}=\frac{I_2}{I_1}=k$，
解得r₁=（k-1）R₁，式中r₁即r_G1．
本題答案是：（1）III，IV
（2）如圖
（3）①左；
④r₁=（k-1）R₁．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量實(shí)際電流表G₁內(nèi)阻r₁的實(shí)驗(yàn)器材選擇，實(shí)物電路連接及實(shí)驗(yàn)原理（并聯(lián)分流）等．對(duì)于變阻器分壓式接法，操作時(shí)要注意：開關(guān)閉合前，變阻器輸出電壓要最小．