Question

3．一電流表的內(nèi)阻R_g約在1kΩ～2kΩ之間，現(xiàn)要測量它的內(nèi)阻，提供的器材有：
待測電流表（量程250μA）；
電源E（1.5V，內(nèi)阻0.6Ω）
電阻箱R_A（0～9999Ω）；
滑動變阻器R₁（0～20Ω，1A）；
滑動變阻器R₂（0～250Ω，0.6A）；
滑動變阻器R₃（（0～1kΩ，0.3A）；
標(biāo)準(zhǔn)電流表G₁（量程10μA）；
標(biāo)準(zhǔn)電流表G₂（量程250μA）；
單刀單擲開關(guān)S₁，單刀單擲開關(guān)S₂及若干導(dǎo)線．
某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程如下：
Ⅰ．設(shè)計(jì)如圖所示的電路圖，正確連接電路；
Ⅱ．閉合開關(guān)S₁，將S₂接在1端，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P于某一位置，使表達(dá)列滿刻度I_g；
Ⅲ．閉合開關(guān)S₁，將S₂接在2端，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使表電流仍為I_g，記下電阻箱的阻值R．
回答下列問題：
（1）滑動變阻器應(yīng)選用R₁，標(biāo)準(zhǔn)電流表應(yīng)選用G₂．
（2）測量前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P調(diào)到a（填“a”或“b”），電阻箱R_A的阻值調(diào)至最大（填“最大”或“最小”）．
（3）僅從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理上看，用上述方法得到的電流表的內(nèi)阻的測量值與其真實(shí)值相比相等（填“偏大”“偏小”或“相等”）．
（4）若要將電流表的量程擴(kuò)大為I，結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)過程中測量的結(jié)果寫出須在上并聯(lián)的分流電阻R_x的表達(dá)式為R_x=$\frac{{I}_{g}R}{I-{I}_{g}}$（用I、I_g、R表示）

Answer 1

分析 （1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器，標(biāo)準(zhǔn)電流表的量程應(yīng)大于等于待測電流表量程．
（2）滑動變阻器采用分壓接法時，在閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處；為保護(hù)電路安全，閉合開關(guān)前電阻箱阻值應(yīng)調(diào)到阻值最大處．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)步驟分析答題．
（4）擴(kuò)大電流表量程需要并聯(lián)分流電阻，應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出并聯(lián)電阻阻值．

解答 解：（1）由圖示電路圖可知，滑動變阻器采用分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選擇R₁，待測電流表量程為250μA，標(biāo)準(zhǔn)電流表應(yīng)選擇G₂．
（2）為保護(hù)電路安全，測量前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P調(diào)到a，電阻箱R_A的阻值調(diào)至最大．
（3）實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了等效代替法，兩種情況下通過電路電流相等、電路兩端電壓相等，則電流表內(nèi)阻測量值等于其
真實(shí)值．
（4）電流表量程擴(kuò)大為I，并聯(lián)電阻阻值：R_x=$\frac{{U}_{X}}{{I}_{X}}$=$\frac{{I}_{g}R}{I-{I}_{g}}$；
故答案為：（1）R₁；G₂；（2）a；最大；（3）相等；（4）$\frac{{I}_{g}R}{I-{I}_{g}}$．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)誤差分析、求并聯(lián)電阻阻值；分析清楚實(shí)驗(yàn)電路圖與實(shí)驗(yàn)步驟、知道實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵；要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則．