Question

13．如图1，是测量电流表G₁的内阻r₁的电路图．供选择的仪器如下：

（Ⅰ）待测电流表G₁（0～5mA，内阻约300Ω）；
（Ⅱ）电流表G₂（0～10mA，内阻约100Ω）；
（Ⅲ）定值电阻R₁（300Ω）；  （Ⅳ）定值电阻R₂（10Ω）；
（Ⅴ）滑动变阻器R₃（0～1 000Ω）；
（Ⅵ）滑动变阻器R₄（0～20Ω）；
（Ⅶ）干电池（1.5V）；Ⅷ．电键S及导线若干．
①定值电阻应选Ⅲ，滑动变阻器应选Ⅵ．（在空格内填写代号）
②用线条在图2中把实物图补充连接完整．
③补全实验步骤：
Ⅰ．按电路图连接电路，将滑动变阻器的滑动触头移至最左端（填“左”或“右”）；
Ⅱ．闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G₁、G₂的读数I₁、I₂；
Ⅲ．多次移动滑动触头，记录相应的G₁、G₂读数I₁、I₂；
Ⅳ．以I₂为纵坐标，I₁为横坐标，作出相应图线，如图3所示．
④根据I₂-I₁图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式r₁=（k-1）R₁．

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，故定值电阻选III；因采用分压接法，故滑动变阻器小电阻；故选IV．
（2）连接实物图如图所示．
（3）补充实验步骤见
①将滑动触头移至最左端
③多次移动滑动触头，记录相应的G₁，G₂读数I₁，I₂
（4）根据并联分流公式${I_{G2}}={I_{G1}}\frac{{{r_{G1}}+{R_1}}}{R_1}$，又$\frac{{{I_{G2}}}}{{{I_{G1}}}}=\frac{I_2}{I_1}=k$，
解得r₁=（k-1）R₁，式中r₁即r_G1．
本题答案是：（1）III，IV
（2）如图
（3）①左；
④r₁=（k-1）R₁．

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（并联分流）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．