Question

4．為了測(cè)定電流表A₁的內(nèi)阻，某同學(xué)采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路．其中：
A₁是待測(cè)電流表，量程為300μA，內(nèi)阻約為50Ω～100Ω；
A₂是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程是200μA，內(nèi)阻約為100Ω；
R₁是電阻箱，阻值范圍是0～999.9Ω；
R₂是滑動(dòng)變阻器；     
R₃是保護(hù)電阻；
E是電池組，電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻不計(jì)；
S₁是單刀單擲開(kāi)關(guān)，S₂是單刀雙擲開(kāi)關(guān)．

（1）請(qǐng)將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：
①連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R₂的滑片移到最左端；（填“左端”或“右端”）將開(kāi)關(guān)S₂扳到接點(diǎn)a處，接通開(kāi)關(guān)S₁；調(diào)整滑動(dòng)變阻器R₂，使電流表A₂的讀數(shù)是150μA．
②將開(kāi)關(guān)S₂扳到接點(diǎn)b處，保持R₂不變，調(diào)整變阻箱R₁，使電流表A₂的讀數(shù)仍是150μA．
③若此時(shí)電阻箱各旋鈕的位置如圖2所示，則待測(cè)電流表A₁的內(nèi)阻R_g=86.3Ω．
（2）上述實(shí)驗(yàn)中，無(wú)論怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻器R₂的滑動(dòng)位置，都要保證兩只電流表的安全．在下面提供的四個(gè)電阻中，保護(hù)電阻R₃應(yīng)選用B（填寫(xiě)阻值前相應(yīng)的字母）．
A．200kΩ     B．20kΩ     C．15kΩ     D．150kΩ

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路連接的要求及實(shí)驗(yàn)的原理可以知道滑片的位置及需要做的工作；電阻箱的阻值與Rg相等，讀出示數(shù)即為待測(cè)值；
（2）要保證安全應(yīng)使電流不超過(guò)兩電流表的量程，則可得出電阻值．

解答 解：（1）①為了保護(hù)儀器，以防電流過(guò)大被燒壞，閉合開(kāi)關(guān)之前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的阻值最大，即應(yīng)該使滑片在最左端；
②本實(shí)驗(yàn)使用替代法測(cè)量電流表的內(nèi)阻，因此開(kāi)關(guān)a和接b時(shí)的電流表讀數(shù)應(yīng)該相同，開(kāi)關(guān)接b時(shí)，需保持R₂不變，調(diào)節(jié)電阻箱R₁．
③電阻箱表示的阻值大小等于被測(cè)電流表的內(nèi)阻，讀數(shù)為86.3Ω．
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R₂的阻值為零時(shí)，電路中的電流不能超過(guò)兩個(gè)電流表的量程，即$I=\frac{E}{{R}_{3}}≤$200×10^-6，解得R₃≥20 kΩ；故選：B；
故答案為：（1）①左端；②保持R₂不變，調(diào)節(jié)電阻箱R₁；③86.3；（2）B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查半偏法求電表內(nèi)阻；對(duì)于分析實(shí)驗(yàn)題一定要把握好實(shí)驗(yàn)的原理，即“半偏法”測(cè)電流表內(nèi)阻的原理，由原理可得出實(shí)驗(yàn)的步驟及數(shù)據(jù)處理的方法．