Question

16．某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路來(lái)測(cè)量實(shí)際電流表G₁的內(nèi)阻r₁的大�。�要求：測(cè)量盡量準(zhǔn)確，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)方便．
供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有：
A．待測(cè)電流表G₁（0～5mA，內(nèi)阻r₁約300Ω）
B．電流表G₂（0-10mA，內(nèi)阻r₂約100Ω）
C．定值電阻R₁（300Ω）
D．定值電阻R₂（10Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R₃（0～1000Ω）
F．滑動(dòng)變阻器R₄（0～20Ω）
G．電源（一節(jié)干電池，1.5V）
H．開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）在實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們采用了如圖所示的實(shí)物電路，在具體實(shí)驗(yàn)操作中漏接了一根導(dǎo)線，請(qǐng)?jiān)趯?shí)物電路圖中添上遺漏的導(dǎo)線．
（2）①請(qǐng)根據(jù)實(shí)物電路在答題卡上圖乙所示的虛線框中畫(huà)出電路圖．其中：②定值電阻應(yīng)選D，③滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F（填字母序號(hào)）．
（3）實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G₁、G₂的讀數(shù)I₁、I₂，重復(fù)幾次，得到幾組數(shù)據(jù)，以I₂為縱坐標(biāo)，以I₁為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，根據(jù)圖線的斜率k及定值電阻，寫(xiě)出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式為r₁=（K-1）R₁．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題目要求明確實(shí)驗(yàn)接法應(yīng)采用分壓接法，從而確定實(shí)物圖中缺少的導(dǎo)線；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖分析明確定值電阻及滑動(dòng)變阻器的作用，則可以選擇電阻值；
（3）根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，由數(shù)學(xué)規(guī)律可確定待測(cè)電阻的內(nèi)阻．

解答 解：（1）根據(jù)題目要求可知，若用總電阻較大的滑動(dòng)變阻器進(jìn)行測(cè)量，調(diào)節(jié)很困難，故應(yīng)使用小電阻采用滑動(dòng)變阻器外接法；故應(yīng)采用如圖2如示電路，實(shí)物圖缺少的導(dǎo)線如圖所示；
（2）由實(shí)物圖可知，將一定值電阻與待測(cè)電流表并聯(lián)分流，因電流表內(nèi)阻較小，故應(yīng)采用小的定值電阻D；由（1）的分析可知，滑動(dòng)變阻器采用小電阻F；
（3）由串并聯(lián)電路的規(guī)律可知：r₁=$\frac{{（I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{2}}{{I}_{1}}$；
變形得：
I₂=I₁（R₂+r₁）×$\frac{1}{{R}_{2}}$
即圖象的斜率k=R₁+r₁
解得：R_x=（K-1）R₁；
故答案為：（1）如圖所示；（2）D；F；（3）（K-1）R₂

點(diǎn)評(píng) 本題為探究型實(shí)驗(yàn)，要求能明確實(shí)驗(yàn)原理，注意題干中的要求；明確題意后再確定應(yīng)采用哪些基本原理進(jìn)行分析求解；本題中注意分壓接法的確定．