Question

（2011?鹰潭一模）实验室有一块量程为500μA，内阻R_g约为200Ω的电流表（称微安表μA），需要准确测量它的电阻，一同学根据实验室现有的器材设计了如图（甲）和图（乙）两种实验电路．已知实验室中的部分实验器材的规格如下：
标准电流表：mA（量程1mA，内阻约100Ω）滑动变阻器A：R₁（20Ω，1A）
滑动变阻器B：R₁（500Ω，0.5A）
电阻箱：R₂（999.9Ω，1A）
直流电源：（电动势为3V，内阻很小）不同阻值的定值电阻R₃
1利用图（甲）所示的电路进行测量时，需要记录哪些实验数据？

m_A表的示数I₁和μA表的示数I₂及电阻箱的阻值R₂

请用你记录的实验数据表示出测量的结果

R_g=

(I1-I2)R2

I2

②为了保证实验操作过程的安全（即使滑动变阻器R₁的阻值调为0，也不会烧坏电流表），在图（乙）所示的电路中，定值电阻器R₃的阻值至少应为

5.7×10³

Ω，为了便于实验的调节，滑动变阻器R₁应选

B

（选填“A”或“B”）．
③将图（丙）所示的实物图按图（甲）所示的电路连接成实验电路．

Answer 1

分析：①实验时要读出两电流表示数与电阻箱阻值，电阻箱与待测电流表并联，由并联电路特点求出通过电阻箱电流，由欧姆定律求出并联电路电压，然后求出电流表内阻．
②根据串联电路特点及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路阻值为零时电路最小电阻，然后选择定值电阻；根据安全性原则选择滑动变阻器．
③分析清楚实验电路图，明确各电路元件的连接方式，然后根据实验电路图连接实物电路图．

解答：解：①实验时选用记录的实验数据是：电流表mA表的示数I₁，
微安表μA表的示数I₂，电阻箱的阻值R₂；通过电阻箱的电流I=I₁-I₂，
待测微安表两端电压，即并联电压U=IR₂=（I₁-I₂）R₂，
微安表内阻R_g=

U

I2

=

(I1-I2)R2

I2

；
②电路最小总电阻约为R=

E

IμA

=

3V

500×10-6A

=6000Ω，
保护电阻R₃最小阻值为R₃=R-R_μA-R_mA=6000Ω-200Ω-100Ω=5700Ω；
为保证电路安全，方便实验操作滑动变阻器R₁应选B．
③根据实物电路图甲连接实物电路图如图所示．
①mA表的示数I₁和μA表的示数I₂及电阻箱的阻值R₂；R_g=

(I1-I2)R2

I2

；
②5700，B；③实物电路图如图所示．

点评：知道两种实验设计的实验原理是正确解题的前提与关键，知道实验原理后，应用串并联电路特点、欧姆定律即可正确解题．对于实验题，一定要知道其实验原理．