Question

1．實際電流表有內阻，測量電流表G₁的內阻r₁采用如圖甲所示的電路．可供選擇的器材如下：

①待測電流表G₁：量程為0～5mA，內阻約為300Ω
②電流表G₂：量程為0～10mA，內阻約為40Ω
③定值電阻R₁：阻值為10Ω
④定值電阻R₂：阻值為200Ω
⑤滑動變阻器R₃：阻值范圍為0～1000Ω
⑥滑動變阻器R₄：阻值范圍為0～20Ω
⑦干電池E：電動勢約為1.5V，內阻很小
⑧電鍵S及導線若干
（1）定值電阻R₀應選④，滑動變阻器R應選⑥．（在空格內填寫序號）
（2）用筆畫線代替導線，按圖甲要求，在圖乙中連接實物圖．
（3）實驗步驟如下：
①按電路圖連接電路（為電路安全，先將滑動變阻器滑片P調到左端）
②閉合電鍵S，移動滑片P至某一位置，記錄G₁和G₂的讀數，分別記為I₁和I₂；
③多次移動滑動觸頭，記錄各次G₁和G₂的讀數I₁和I₂；
④以I₁為縱坐標，I₂為橫坐標，作出相應圖線，如圖丙所示．
⑤根據I₁-I₂圖線的斜率k及定值電阻R₀，得到待測電流表G₁的內阻表達式為r₁=（$\frac{1}{k}$-1）R₀．（用k、R₀表示）

Answer 1

分析 由于電流表G₂的量程是待測電流表G₁的2倍，定值電阻要和待測電流表內阻接近；滑動變阻器采用的分壓式接法，其電阻不要太大．根據實驗原理和串并聯特點，分析電流表內阻的表達式．

解答 解：（1）因為電流表G₂的量程是待測電流表G₁的2倍；所以定值電阻要和待測電流表內阻接近；而滑動變阻器采用分壓接法，故總電阻不要太大．故定值電阻選④，滑動變阻器選⑥．
（2）根據電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示．

（3）根據并聯分流公式I_G2=I_G1$\frac{{r}_{G0}+{R}_{0}}{{R}_{0}}$，又$\frac{{I}_{G2}}{{I}_{G1}}$=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}}$=$\frac{1}{k}$，
解得r₁=（$\frac{1}{k}$-1）R₀，式中r₁即r_G1．
故答案為：（1）④；⑥；（2）電路圖如圖所示；（3）（$\frac{1}{k}$-1）R₀，

點評 本題為探究型實驗，要求能明確實驗原理，注意題干中的要求；明確題意后再確定應采用哪些基本原理進行分析求解；本題中要注意分壓接法的應用．