Question

測量電流表G₁內阻r₁的電路如圖甲所示．供選擇的儀器如下：
①待測電流表G₁（0～1mA，內阻r₁約40Ω）；
②電流表G₂（0～3mA，內阻r₂約20Ω）；
③定值電阻R₁，有兩種規格（100Ω，20Ω）；
④定值電阻R₂（500Ω）；
⑤滑動變阻器R₃，有兩種規格（0～2000Ω，0～20Ω）；
⑥干電池（1.5V，內阻不計）；
⑦電鍵S及導線若干．
（1）定值電阻R_l應選______Ω，滑動變阻器R₃應選______Ω；
（2）按電路圖連接電路，按正確的步驟操作，滑動觸頭滑至某一位置時，記錄G₁、G₂的讀數分別為I₁、I₂，則電流表G₁ 的內阻r₁₌______（用R_l、I₁、I₂表示）；
（3）為了進一步提高測量的精確度，多次改變滑動觸頭的位置，記錄相應的G₁、G₂的讀數I₁、I₂，作出I₁～I₂ 關系圖線如乙圖所示，根據圖線的斜率k，寫出待測電流表G₁內阻的表達式r₁=______．（用 k、R_l表示）

Answer 1

（1）根據歐姆定律，有

I

2

=

I

1

+

I  R

，所以R=

I  1 r  1

I  2 -I  1

=

1 ×10 -3  ×40

(3-1) ×10 -3

Ω=20Ω，故應選20Ω，滑動變阻器采用的是分壓式，應選阻值小的，故應選0～20Ω  
  （2）由并聯電路規律及歐姆定律有

I

2

=

I

1

+

I  1 r  1

R  1

，解得

r

1

=

(I  2 -I  1 )R  1

I  1

   （3）由上式 

I

2

=

I

1

+

I  1 r  1

R  1

  可整理為

I

1

=

R  1

R  1 +r  1

．I

2

可見

I

1

-

I

2

圖象的斜率K=

R  1

R  1 +r  1

，解得

r

1

=

(1-K )R  1

K

     
故答案為（1）20，0～20
        （2）

(I  2 -I  1 )R  1

I  1

        
        （3）

(1-K )R  1

K