Question

19．常用電流表有內(nèi)阻，現(xiàn)要測(cè)量電流表G₁的內(nèi)阻r₁ 電路如圖甲所示．供選擇的儀器如下：A．待測(cè)電流表G₁（0～5mA，內(nèi)阻約300Ω）   
B．電流表G₂（0～10mA，內(nèi)阻約100Ω）
C．定值電阻R₁（30Ω）                     
D．定值電阻R₂（300Ω）
E．定值電阻R₃（3kΩ）                     
F．滑動(dòng)變阻器R₄（0〜20Ω）
G．電源（電動(dòng)勢(shì)6.0V，內(nèi)阻不計(jì)）        
H．開關(guān)S及導(dǎo)線若干

（1）電路中與電流表G₁并聯(lián)的電阻應(yīng)選D，保護(hù)電阻應(yīng)選用C （請(qǐng)?zhí)顚懫鞑那暗淖帜感蛱?hào)）．
（2）根據(jù)電路在圖乙中連接實(shí)物圖，要求閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P處于正確位置．
（3）補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：
①按電路圖連接電路；
②閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P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I₁為縱軸，I₂為橫軸，作出相應(yīng)圖象如圖丙所示．
（4）根據(jù)I₁-I₂圖線的斜率k及定值電阻，寫出電流表G₁內(nèi)阻的表達(dá)式R_G=$\frac{1-k}{k}R$₂．

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：因?yàn)殡娏鞅鞧₂的量程是待測(cè)電流表G₁的2倍，故定值電阻要和待測(cè)電流表內(nèi)阻接近；故定值電阻選擇C；保護(hù)電阻防止電源短路，故保護(hù)電阻不能過大，選擇D即可；
（2）根據(jù)原理圖連接實(shí)物圖如圖；
  
   （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I₂=I₁+$\frac{{I}_{1}{R}_{G}}{{R}_{2}}$，
解得：I₁=$\frac{{R}_{2}{I}_{2}}{{R}_{G}+R}$
故k=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{2}+{R}_{G}}$
解得：R_G=$\frac{k{R}_{2}}{1-k}$
本題答案是：（1）D，C
            （2）見上圖
            （3）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）$\frac{k{R}_{2}}{1-k}$

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�。�