Question

13．一电流表的量程标定不准确，某同学利用如图1所示电路测量该电流表的实际量程I_m．所用器材有：量程不准的电流表A₁，内阻r₁=10.0Ω，量程标定为5.0mA；
标准电流表A₂，内阻r₂=45.0Ω，量程1.0mA；
标准电阻R₁，阻阻10.0Ω；
滑动变阻器R，总电阻为300.0Ω；
电源E，电动势3.0V，内阻不计；
保护电阻R₂；开关S；导线．
回答下列问题：
（1）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至b端．
（2）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A₁满偏；若此时电流表A₂的读数为I₂，则A₁的量程I_m=5.5I₂．
（3）若测量时，A₁未调到满偏，两电流表的示数如图2所示，从图中读数A₁的示数I₁=3.00mA，A₂的示数I₂=0.66mA；由读出的数据计算得I_m=6.05mA．

Answer 1

分析 （1）由滑动变阻器的连接方式，注意开始时应让滑动变阻器接入阻值最大；
（2）由串并联电路的电流及电压规律可得出A₁的最大量程；
（3）根据电流表的最小分度可读出指针所指的示数．

解答 解：（1）要求滑动变阻器闭合开关前应接入最大电阻，故滑片应滑到b处；
（2）由原理图可知，A₂与R₁串联后与A₁并联，并联部分总电压为：
U=I₂（r₂+R₁）=55I₂；
故电流表A₁中的电流为：I₁=$\frac{55{I}_{2}}{10}$=5.5I₂，此时电流表满偏，故量程为5.5I₂；
（3）由表可读出I₁=3.00mA，I₂=0.66mA，由（3）的计算可知，此时I₁应为5.5×0.660mA=3.63mA；
故可知：$\frac{3.63}{3.00}$=$\frac{{I}_{m}}{5.00}$，
解得：I_m=6.05mA；
故答案为：（1）b；（2）5.5I₂；（3）3.00mA；0.66mA；6.05mA．

点评 现在实验题的考查更注重了探究实验，在解题时注意通过审题找出实验中含有的信息，并能灵活应用所学过的物理规律求解．