Question

6．某實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：
A、一節(jié)干電池E（1.5V，內(nèi)阻約為0.5Ω）
B、一個(gè)電壓表V（0～1V，內(nèi)阻約為1kΩ）
C、一個(gè)電流表（0～4mA，內(nèi)阻在60～90Ω之間）
D、一個(gè)定值電阻R₀（100Ω，0.5A）
E、一個(gè)滑動(dòng)變阻器R（10Ω，1A）
F、一個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干
為了擴(kuò)大其中電流表mA的，需要先測(cè)出電流表的內(nèi)阻．為此某同學(xué)根據(jù)提供的器材設(shè)計(jì)了一種利用伏安法進(jìn)行測(cè)量的較為合理的電路，并在實(shí)驗(yàn)中正確操作，測(cè)出了幾組數(shù)據(jù)，作出了電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的關(guān)系圖象（如圖甲）
①請(qǐng)你根據(jù)提供的器材和該同的測(cè)量數(shù)據(jù)在圖乙的虛線框中畫(huà)出該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖（需標(biāo)注各元件的符號(hào)）
②該同學(xué)測(cè)出的mA表的內(nèi)阻為80Ω．

Answer 1

分析 要測(cè)量電流表的電阻，通過(guò)伏安法來(lái)測(cè)量，根據(jù)各自的量程，則電流表必須要與定值電阻串聯(lián)后，才能用電壓表測(cè)量電壓，同時(shí)由于畫(huà)出電壓與電流值的圖象，所以須使用滑動(dòng)變阻器的分壓式，最后由$R=\frac{U}{I}$-R₀，可求出電流表的電阻．

解答 解：①通過(guò)伏安法測(cè)量電流表的電阻，根據(jù)電流表與電壓表的量程，則其比值比電流表的估計(jì)電阻大，因此要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)必須用定值與電流表串聯(lián)，再將電壓表接入其兩端，同時(shí)由于通過(guò)作圖法，求出電流表電阻與定值電阻的之和，所以要求電壓與電流連續(xù)變化，且范圍較大，故滑動(dòng)變阻器使用分壓式接入電路．電路如圖所示：
②由$R=\frac{U}{I}$-R₀，可得：
R=$\frac{0.72-0.36}{2.0×1{0}^{-3}}$Ω-100Ω=180Ω-100Ω=80Ω，
故答案為：①如圖所示；②80

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)明確：①應(yīng)通過(guò)估算設(shè)計(jì)電路的連接情況，當(dāng)電表的量程過(guò)小時(shí)應(yīng)考慮進(jìn)行改裝；②遇到根據(jù)圖象求解的題目，應(yīng)根據(jù)需要的物理規(guī)律寫(xiě)出公式，然后整理出關(guān)于縱軸物理量與橫軸物理量的函數(shù)表達(dá)式，再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解．