Question

實際電流表有內阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯．測量實際電流表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100Ω），③定值電阻R₁（300Ω），④定值電阻R₂（10Ω），⑤滑動變阻器R₃（0～1000Ω），⑥滑動變阻器R₄（0～20Ω），⑦干電池（1.5V），⑧電鍵S及導線若干．
（1）定值電阻應選

 

，滑動變阻器應選

 

．（在空格內填寫序號）
（2）用連線連接實物圖2．
（3）補全實驗步驟：
①按電路圖連接電路，

 

；
②閉合電鍵S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G₁，G₂的讀數I₁，I₂；
③

 

；
④以I₂為縱坐標，I₁為橫坐標，作出相應圖線，如圖3所示．
（4）根據I₂-I₁圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內阻的表達式

 

．

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；滑動變阻器的電阻不要太大．故定值電阻選③，滑動變阻器選⑥．
   （2）連接實物圖如圖所示．
   （3）補充實驗步驟見
  ①將滑動觸頭移至最左端
  ③多次移動滑動觸頭，記錄相應的G₁，G₂讀數I₁，I₂
  （4）根據并聯分流公式IG2=IG1

rG1+R1

R1

，又

IG2

IG1

=

I2

I1

=k，
    解得r₁=（k-1）R₁，式中r₁即r_G1．
本題答案是：（1）③，⑥
            （2）見上圖
            （3）①將滑動觸頭移至最左端．
                 ③多次移動滑動觸頭，記錄相應的G₁，G₂讀數I₁，I₂
            （4）r₁=（k-1）R₁．

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（并聯分流）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．