Question

19．一電流表的量程標(biāo)定不準(zhǔn)確，某同學(xué)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(zhǔn)的電流表A₁，內(nèi)阻r₁=10.0Ω，量程標(biāo)定為5.0mA；
標(biāo)準(zhǔn)電流表A₂，內(nèi)阻r₂=43.0Ω，量程1.0mA；
標(biāo)準(zhǔn)電阻R₁，阻值10.0Ω；
滑動變阻器R，總電阻300Ω；
電源E，電動勢3.0V，內(nèi)阻不計；
保護電阻R₂；開關(guān)S；導(dǎo)線．
回答下列問題：

（1）開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的滑動端c應(yīng)滑動至b端．
（2）開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)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(shù)為I₂，則A₁的量程I_m=$\frac{{{I}_{2}^{\;}r}_{2}^{\;}{{+I}_{2}^{\;}R}_{1}^{\;}}{{r}_{1}^{\;}}$．
（3）若測量時，A₁未調(diào)到滿偏，兩電流表的示數(shù)如圖2所示，從圖中讀數(shù)A₁的示數(shù)I₁=3.00mA，A₂的表示的示數(shù)I₂=2.86mA；由讀出的數(shù)據(jù)計算得I_m=4.77mA．

Answer 1

分析 本題（1）應(yīng)明確閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片置于變阻器阻值最大的一端，以保護電流表；題（2）根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律求出電流表${A}_{1}^{\;}$的電流表達式即可；題（3）電流表讀數(shù)時應(yīng)根據(jù)每小格讀數(shù)數(shù)值確定估讀方法然后讀出電流表讀數(shù)，從而求出電流表${A}_{1}^{\;}$的電流，再根據(jù)電流表刻度是均勻的即可求出標(biāo)度是5時對應(yīng)的電流即可．

解答 解：（1）：為保護電流表，開關(guān)閉合前變阻器的滑片應(yīng)滑動到阻值最大的b端；
（2）：根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律應(yīng)有：${{I}_{1}^{\;}r}_{1}^{\;}$=${I}_{2}^{\;}{（r}_{2}^{\;}{+R}_{1}^{\;}）$，解得${I}_{2}^{\;}{=I}_{m}^{\;}$=$\frac{{{I}_{2}^{\;}r}_{2}^{\;}{{+I}_{2}^{\;}R}_{1}^{\;}}{{r}_{1}^{\;}}$；
（3）：由于電流表${A}_{1}^{\;}$的每小格電流為0.1mA，應(yīng)進行$\frac{1}{10}$估讀，應(yīng)估讀到0.01mA，所以讀數(shù)為${I}_{1}^{\;}$=3.00mA；
同理，電流表${A}_{2}^{\;}$每小格讀數(shù)為0.02mA，應(yīng)進行$\frac{1}{2}$估讀，應(yīng)估讀到0.01mA，所以讀數(shù)為${I}_{2}^{\;}$=0.54mA；
再根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律可求出電流表${A}_{1}^{\;}$為3mA時對應(yīng)的實際電流為：${I}_{1}^{\;}$=$\frac{0.54×（10+10）}{10}mA$=2.86mA，
再根據(jù)電流表的刻度是均勻的可知，電流表刻度為3mA時對應(yīng)的電流是2.86mA，所以最大刻度是5mA時對應(yīng)的滿偏電流應(yīng)是${I}_{m}^{\;}$=$\frac{5×2.866}{3}mA$=4.77mA
故答案為：（1）b；（2）$\frac{{{I}_{2}^{\;}r}_{2}^{\;}{{+I}_{2}^{\;}R}_{1}^{\;}}{{r}_{1}^{\;}}$；（3）3.00mA，2.86mA，4.77mA

點評 應(yīng)明確：①確定電流表或電壓表的估讀方法是先讀出電表每小格讀數(shù)，若含有數(shù)字“1”則應(yīng)進行$\frac{1}{10}$估讀，即應(yīng)估讀到每小格讀數(shù)的$\frac{1}{10}$，同理進行“$\frac{1}{2}$”估讀或“$\frac{1}{5}$”估讀；②直流電流表或電壓表的刻度是均勻的．