Question

3．電流表有內阻，測量電流表G₁內阻r₁的電路如圖1所示．供選擇的儀器如下：
①待測電流表G₁（0～5mA，內阻約300Ω）；
②電流表G₂（0～10mA，內阻約150Ω）；
③定值電阻R₁（10Ω）；
④定值電阻R₂（300Ω）；
⑤滑動變阻器R₃（0～20Ω）；
⑥滑動變阻器R₄（0～1000Ω）；
⑦電源（電動勢約3V，內阻很小）
⑧電鍵S及導線若干．
（1）定值電阻應選④，滑動變阻器應選⑤（填器材前的序號）．
（2）在圖2中連接實物圖．
（3）若測得的某組數據中，G₁的示數為數I₁，G₂的示數為I₂，則r₁=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{2}}{{I}_{1}}$．

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）器材選擇：定值電阻要和待測電流表內阻接近，因為電流表G₂的量程是待測電流表G₁的2倍；滑動變阻器選用分壓接法，故其電阻不要太大．故定值電阻選④滑動變阻器選⑤．
   （2）根據原理圖連接實物圖如圖所示．

   （3）根據并聯電路規律可知，流過定值電阻的電流為：
I=I₂-I₁
由歐姆定律可知，r₁=$\frac{I{R}_{2}}{{I}_{1}}$=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{2}}{{I}_{1}}$
 故答案為：（1）④，⑤； （2）如圖所示；（3）$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{2}}{{I}_{1}}$

點評 本題考查測量實際電流表G₁內阻r₁的實驗器材選擇，實物電路連接及實驗原理等．對于變阻器分壓式接法，操作時要注意：開關閉合前，變阻器輸出電壓要最小．