Question

11．實(shí)際電流表有內(nèi)阻，現(xiàn)有一測量實(shí)際電流表G₁內(nèi)阻r_l的電路如圖甲所示．提供的儀器如下：①待測電流表G₁（量程0-5mA，內(nèi)阻約300Ω），②電流表G₂（量程0-10mA，內(nèi)阻約100Ω），③定值電阻R₁（300Ω），④滑動變阻器R₂（0～20Ω），⑤電源E電動勢約2.0V，⑥電鍵S及導(dǎo)線若干．

（1）請按照電路圖連接圖乙實(shí)物圖．
（2）閉合電鍵S前，將R₂的滑動觸頭移至最左端；閉合電鍵S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G₁、G₂的讀數(shù)I₁，I₂；多次移動滑動觸頭，記錄相應(yīng)的G₁、G₂讀數(shù)，I₁、I₂；以I₂為縱坐標(biāo)，I₁為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖丙所示．根據(jù)I₂-I₁圖線的斜率k及定值電阻R₁，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式r_l=R₁（k-1）．

Answer 1

分析 由于電流表G₂的量程是待測電流表G₁的2倍，定值電阻要和待測電流表內(nèi)阻接近；滑動變阻器采用的分壓式接法，其電阻不要太大．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和串并聯(lián)特點(diǎn)，分析電流表內(nèi)阻的表達(dá)式．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理圖，從電源的正極出發(fā)，依次連接實(shí)驗(yàn)器材如圖．

（2）該電路的結(jié)構(gòu)為：A₁與定值電阻R₁并聯(lián)，再與A₂串聯(lián)，結(jié)合歐姆定律得出A₁兩端的電壓；根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，通過定值電阻的電流保護(hù)：
I_R=I₂-I₁
則電流表A₁的內(nèi)阻為：${r}_{1}=\frac{{I}_{R}{R}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{1}$=$（\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}}-1）{R}_{1}=（k-1）{R}_{1}$
故答案為：（1）如圖   （2）R₁（k-1）

點(diǎn)評 本題考查測量實(shí)際電流表G₁內(nèi)阻r₁的實(shí)驗(yàn)實(shí)物電路連接及實(shí)驗(yàn)原理（并聯(lián)分流）等．對于變阻器分壓式接法，操作時要注意：開關(guān)閉合前，變阻器輸出電壓要最�。�