Question

【題目】某同學想要較為精確的測量一只電流表 (量程為 4mA 、內阻約為 100Ω )的內阻。實驗室中可供選擇的器材有：

電流表 ：量程為 5mA ，內阻約為 50Ω ；

電壓表 ：量程為 4V ，內阻約為 4000Ω ；

定值電阻：阻值 ＝5Ω ；

定值電阻：阻值 ＝60Ω ；

滑動變阻器：最大電阻 15Ω ，額定電流 1A ；

直流電源：電動勢 1.5V ，內阻 0.5Ω ；

開關，導線若干。

（1）該同學選用其中的部分器材設計了如圖甲所示的電路進行測量，你認為該設計方案不合理的地方是 _________________________________。　

（2）請用電流表、和某一定值電阻重新設計實驗，并在乙圖的方框中將正確的電路圖補充完整(圖中注明所選器材符號)___________。

（3）按照乙圖電路進行實驗，測得電流表的示數為 ，電流表的示數為，則電流表內阻的表達式為 ______。

（4）根據測量數據，做出的 ― 圖象如圖丙所示，則電流表的內阻為 _______Ω .(結果保留兩位有效數字)

Answer 1

【答案】 ( 1 )電壓表量程太大； （2）如圖所示：

（3） （4）90Ω

【解析】

（1）根據待測電流表的最大電壓判斷電路的缺陷；（2）根據實驗原理設計電路圖；（3）根據歐姆定律及電路結構得到待測電流表內阻表達式；（4）根據電流表內阻表達式以及I1―I2 圖象求解電流表內阻.

（1）待測電流表量程為 5mA ，內阻約為 50Ω；可知最大電壓約為0.25V，可知電壓表量程太大；

（2）設計電路如圖：

（3）根據歐姆定律可知，待測電流表G1內阻表達式為：

（4）因，由圖像可知：，可得