Question

3．电流表有内阻，测量电流表G₁内阻r₁的电路如图1所示．供选择的仪器如下：
①待测电流表G₁（0～5mA，内阻约300Ω）；
②电流表G₂（0～10mA，内阻约150Ω）；
③定值电阻R₁（10Ω）；
④定值电阻R₂（300Ω）；
⑤滑动变阻器R₃（0～20Ω）；
⑥滑动变阻器R₄（0～1000Ω）；
⑦电源（电动势约3V，内阻很小）
⑧电键S及导线若干．
（1）定值电阻应选④，滑动变阻器应选⑤（填器材前的序号）．
（2）在图2中连接实物图．
（3）若测得的某组数据中，G₁的示数为数I₁，G₂的示数为I₂，则r₁=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{2}}{{I}_{1}}$．

Answer 1

分析 由于电流表G₂的量程是待测电流表G₁的2倍，定值电阻要和待测电流表内阻接近；滑动变阻器采用的分压式接法，其电阻不要太大．根据实验原理和串并联特点，分析电流表内阻的表达式．

解答 解：（1）器材选择：定值电阻要和待测电流表内阻接近，因为电流表G₂的量程是待测电流表G₁的2倍；滑动变阻器选用分压接法，故其电阻不要太大．故定值电阻选④滑动变阻器选⑤．
   （2）根据原理图连接实物图如图所示．

   （3）根据并联电路规律可知，流过定值电阻的电流为：
I=I₂-I₁
由欧姆定律可知，r₁=$\frac{I{R}_{2}}{{I}_{1}}$=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{2}}{{I}_{1}}$
 故答案为：（1）④，⑤； （2）如图所示；（3）$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{2}}{{I}_{1}}$

点评 本题考查测量实际电流表G₁内阻r₁的实验器材选择，实物电路连接及实验原理等．对于变阻器分压式接法，操作时要注意：开关闭合前，变阻器输出电压要最小．