Question

【題目】某實驗探究小組為了測量電流表G1的內阻r1，設計電路進行實驗。實驗中供選擇的儀器如下：

A．待測電流表G1（量程為0～5mA，內阻約400Ω）

B．電流表G2（量程0～10mA，內阻約200Ω）

C．電壓表V（量程15V，內阻約為3kΩ）

D．定值電阻R1（10Ω）

E．定值電阻R2（400Ω）

F．滑動變阻器R3（0～50Ω，額定電流為0.1A）

G．滑動變阻器R4（0～1000Ω，額定電流為0.01A）

H．開關S及導線若干

I．電源E（電動勢2V，內阻較小）

實驗要求待測電流表G1的示數從零開始變化，且多測幾組數據，盡可能地減小誤差。

（1）以上給定的器材中，定值電阻應選______，滑動變阻器應選______。（填寫儀器符號）

（2）在方框中畫出實驗原理圖______

（3）主要的實驗步驟如下：

A．按設計電路圖連接電路，將滑動變阻器的觸頭移至接入阻值為零處；

B．閉合開關S，移到滑動觸頭至某一位置，記錄G1和G2的讀數I1和I2；

C．重復步騍B，多次移動滑動觸頭，測量多組數據；

D．本實驗用圖象法處理數據，作圖時以I1為橫坐標，以I2為縱坐標，作出I2-I1圖線，則表達式為______。（用物理量的符號來表示）。

（4）根據圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內阻的表達式r1=______。（用k和定值電阻的符號來表示）。

Answer 1

【答案】R2 R3 I2=（1+）I1 （k-1）R2

【解析】

（1）由于定值電阻R2的電阻與待測電流表G1內阻接近相等，可將二者并聯(lián)，再與電流表G2串聯(lián)；

由于變阻器采用分壓式接法時，阻值越小調節(jié)越方便，所以變阻器應選阻值小的R3；

（2）實驗要求待測電流表G1的示數從零開始變化，滑動變阻器采用分壓接法，定值電阻R2的電阻與待測電流表G1并聯(lián)，電路圖如圖所示：

（3）由電路圖根據串并聯(lián)規(guī)律應有：，

解得：；

（4）根據函數斜率的概念應有：

解得：