Question

為了測定電流表A₁的內阻，某同學采用如圖甲所示的實驗電路．其中：

A₁是待測電流表，量程為300μA，內阻約為100Ω：
A₂是標準電流表，量程為200μA：
R₁是電阻箱，阻值范圍是0～999.9Ω：
R₂是滑動變阻器；
R₃是保護電阻；
E是電池組，電動勢為4V，內阻不計：
S₁是單刀單擲開關；
S₂是單刀雙擲開關．
（1）①實驗中滑動變阻器采用    式接法（填“分壓”或“限流”）；
②根據(jù)上圖所示電路的實物圖，請在虛線框中畫出實驗電路圖．

（2）請將該同學的操作補充完整：
①連接好電路，將滑動變阻器R₂的滑片移到最    （填“左端”或“右端”），將開關
S₂扳到接點a處，接通開關S₁，調整滑動變阻器R₂，使電流表A₂的讀數(shù)為150μA．
②將開關S₂扳到接點b處，    ，使電流表A₂的讀數(shù)仍為150μA．
③若此時電阻箱各旋鈕的位置如圖乙所示，則待測電流表A₁的內阻R_g=    Ω．
（3）上述實驗中，無論怎樣調整滑動變阻器R₂的滑片，都要保證兩只電流表的安全．在下面提供的四個電阻值中，保護電阻R₃應選用    （填寫相應的字母）．
A.200kΩ
B.20kΩ
C.15kΩ
D.150kΩ

Answer 1

【答案】分析：（1）由實物圖可知，電路采用限流法，開關為單刀雙擲開關，則可得出原理圖；
（2）根據(jù)電路連接的要求及實驗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)即為待測值；
（3）要保證安全應使電流不超過兩電流表的量程，則可得出電阻值．
解答：解：（1）①該實驗采用了“半偏法”測電流表的內阻，由實物圖可知該電路為限流接法．
②根據(jù)實物圖可知其原理圖如下所示：

（2）①為了保護儀器，以防電流過大被燒壞，閉合開關之前，應使滑動變阻器的阻值最大，即應該使滑片在最左端；
②本實驗使用替代法測量電流表的內阻，因此開關a和接b時的電流表讀數(shù)應該相同，開關接b時，需調節(jié)電阻箱R₁．
③電阻箱表示的阻值大小等于被測電流表的內阻，讀數(shù)為86.3Ω．
（3）當滑動變阻器R₂的阻值為零時，電路中的電流不能超過兩個電流表的量程，即200×10^-6，解得R₃≥20 kΩ．
故答案為：（1）原理圖所右圖；（2）①左端；②調節(jié)電阻箱R₁；③86.3；（3）B．
點評：分析實驗題一定要把握好實驗的原理，即“半偏法”測電流表內阻的原理，由原理可得出實驗的步驟及數(shù)據(jù)處理的方法．