Question

14．實(shí)驗(yàn)課上老師布置兩項(xiàng)任務(wù)，①測量一個(gè)電流計(jì)的內(nèi)電阻，②測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上準(zhǔn)備了如下器材：
A．干電池1節(jié)，其電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)電阻為0.3～0.8Ω
B．待測電流計(jì)G，量程500 μA，內(nèi)電阻約200Ω
C．電阻箱（0～9 999Ω）
D．定值電阻R₀=400Ω
E．電壓表V：量程300mV，內(nèi)電阻約為500Ω
F．電流表A：量程3A，內(nèi)電阻約為0.5Ω
G．滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值10Ω，額定電流1A
H．開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)精確測定電流計(jì)內(nèi)電阻的電路．
（2）電流計(jì)的內(nèi)阻為r=$\frac{U}{I}$-R₀（字母表達(dá)式），式中各字母的含義為U為電壓表示數(shù)，I為電流計(jì)示數(shù)，R₀為定值電阻的阻值；．
（3）測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)沒有合適的電壓表，于是將電流計(jì)改裝為一個(gè)量程為0～2V的電壓表，則電流計(jì)應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻箱（填“串”或“并”），將其阻值調(diào)為3780Ω（已經(jīng)精確測量出電流計(jì)的內(nèi)阻為r=220Ω）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)伏安法測電阻的原理，明確滑動(dòng)變阻器的接法，注意如何保證實(shí)驗(yàn)的安全和準(zhǔn)確；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理利用歐姆定律可求得定值電阻的阻值；
（3）根據(jù)電表的改裝原理可明確如何擴(kuò)大電流表量程．

解答 解：（1）電壓表量程較小，且滑動(dòng)變阻器的總電阻也較小，則應(yīng)在電路干路中串聯(lián)電阻箱，滑動(dòng)變阻器應(yīng)使用分壓式接法；同時(shí)為了能讓電壓表工作，電流計(jì)與表頭串聯(lián)后與電壓表并聯(lián)； 故電路圖如圖所示；
（2）由歐姆定律可知電流計(jì)和定值電阻的總電阻R_總=$\frac{U}{I}$，電流計(jì)的內(nèi)阻可表示為r=$\frac{U}{I}$-R₀，U為電壓表示數(shù)，I為電流計(jì)示數(shù)，R₀為定值電阻的阻值；
（3）將電流計(jì)改裝為電壓表應(yīng)該串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，R=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$-r=$\frac{2}{500×1{0}^{-6}}$-220=3780Ω．
答案�。�1）如圖所示

（2）$\frac{U}{I}$-R₀　U為電壓表示數(shù)，I為電流計(jì)示數(shù)，R₀為定值電阻的阻值�。�3）串　3780

點(diǎn)評(píng) 本題考查伏安法測電表內(nèi)阻的原理，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，能正確應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．