Question

為了測量電流表A的內阻（量程為2.5mA，內阻約20Ω），實驗室可以提供的器材有：
電阻箱R₁（阻值范圍為0～9999Ω）
電阻箱R₂（阻值范圍為0～99.9Ω）
滑動變阻器R₃（最大阻值約為100Ω，額定電流為1.5A）
電源E₁的電動勢為6V，內阻約為0.5Ω．
電源E₂的電動勢為15V，內阻約為1Ω．
單刀單擲開關S₁、S₂和導線若干．
請從上述器材中選擇必要的器材，設計一個測量電流表A的內阻的實驗電路，在方框中畫出電路原理圖（電路原理圖中的元件要用題中相應的英文字母標注），要求測量盡量準確．

Answer 1

分析：由所給實驗器材可知，實驗要應用半偏法測電流表內阻，為減小實驗誤差，電源電動勢盡量大些，根據半偏法測電阻的原理選擇實驗器材，然后作出實驗電路．

解答：解：半偏法測電流表內阻，電源電動勢越大，實驗誤差越小，因此電源應選擇E₂的電動勢為15V，內阻約為1Ω，待測電流表兩端允許的最大電壓約為U_A=I_AR_A=2.5×10^-3A×20Ω=0.05V，要保證安全，應在電路中串聯一個分壓電阻，分壓電阻的最小阻值應為R=

U-UA

IA

=

15V-0.05V

2.5×10-3A

=5980Ω，則保護電阻應選電阻箱R₁（阻值范圍為0～9999Ω）；待測電流表的分流電阻應用待測電流表內阻差不多，電流表內阻約為20Ω，電流表的分流電阻應選R₂（阻值范圍為0～99.9Ω）；實驗電路圖如圖所示．

故答案為：實驗電路圖如圖所示．

點評：本題考查了設計實驗電路圖，知道實驗原理，根據實驗原理、按照保證安全、減小實驗誤差的原則選擇實驗器材、設計實驗電路；知道實驗原理是正確解題的關鍵．