Question

13．一電流表的量程標定不準確，某同學利用如圖1所示電路測量該電流表的實際量程I_m．所用器材有：量程不準的電流表A₁，內阻r₁=10.0Ω，量程標定為5.0mA；
標準電流表A₂，內阻r₂=45.0Ω，量程1.0mA；
標準電阻R₁，阻阻10.0Ω；
滑動變阻器R，總電阻為300.0Ω；
電源E，電動勢3.0V，內阻不計；
保護電阻R₂；開關S；導線．
回答下列問題：
（1）開關S閉合前，滑動變阻器的滑動端c應滑動至b端．
（2）開關S閉合后，調節滑動變阻器的滑動端，使電流表A₁滿偏；若此時電流表A₂的讀數為I₂，則A₁的量程I_m=5.5I₂．
（3）若測量時，A₁未調到滿偏，兩電流表的示數如圖2所示，從圖中讀數A₁的示數I₁=3.00mA，A₂的示數I₂=0.66mA；由讀出的數據計算得I_m=6.05mA．

Answer 1

分析 （1）由滑動變阻器的連接方式，注意開始時應讓滑動變阻器接入阻值最大；
（2）由串并聯電路的電流及電壓規律可得出A₁的最大量程；
（3）根據電流表的最小分度可讀出指針所指的示數．

解答 解：（1）要求滑動變阻器閉合開關前應接入最大電阻，故滑片應滑到b處；
（2）由原理圖可知，A₂與R₁串聯后與A₁并聯，并聯部分總電壓為：
U=I₂（r₂+R₁）=55I₂；
故電流表A₁中的電流為：I₁=$\frac{55{I}_{2}}{10}$=5.5I₂，此時電流表滿偏，故量程為5.5I₂；
（3）由表可讀出I₁=3.00mA，I₂=0.66mA，由（3）的計算可知，此時I₁應為5.5×0.660mA=3.63mA；
故可知：$\frac{3.63}{3.00}$=$\frac{{I}_{m}}{5.00}$，
解得：I_m=6.05mA；
故答案為：（1）b；（2）5.5I₂；（3）3.00mA；0.66mA；6.05mA．

點評 現在實驗題的考查更注重了探究實驗，在解題時注意通過審題找出實驗中含有的信息，并能靈活應用所學過的物理規律求解．