Question

18．實(shí)際電流表有內(nèi)阻，測量電流表G₁內(nèi)阻r₁的電路如圖所示，供選擇的儀器如下：
①待測電流表G₁（0～5mA，內(nèi)阻約300Ω）
②電流表G₂（0～10mA，內(nèi)阻約100Ω）
③定值電阻R₁（300Ω）
④定值電阻R₂（10Ω）
⑤滑動變阻器R₃ （0～1 000Ω）
⑥滑動變阻器R₄（0～20Ω）
⑦干電池（1.5V）
⑧開關(guān)S及導(dǎo)線若干
（1）定值電阻應(yīng)選③，滑動變阻器應(yīng)選⑥．（在空格內(nèi)填寫序號）
（2）補(bǔ)全實(shí)驗步驟：

①按圖1示電路圖連接電路，將滑動變阻器的觸頭移至a端（選填“a端”或“b端”）；
②閉合開關(guān)S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G₁和G₂的讀數(shù)I₁和I₂；
③多次移動滑動觸頭，記錄G₁和G₂的讀數(shù)I₁和I₂；
④以I₂力縱坐標(biāo)，I₁為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖2所示．
（3）根據(jù)I₂ I₁圖線的斜率忍及定值電阻，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式r₁=（k-1）R₁．

Answer 1

分析 根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律可知定值電阻${R}_{1}^{\;}$的阻值與待測電流表內(nèi)阻相等，改裝后的電流表量程應(yīng)為原量程的2倍，因要測量的電流范圍需要足夠大，所以變阻器應(yīng)用分壓式接法，此時應(yīng)選阻值小的變阻器．

解答 解：（1）對待測電流表因其電阻為300Ω，根據(jù)歐姆定律可知定值電阻應(yīng)選300Ω，所以定值電阻應(yīng)選③，由于需要測量的電流范圍足夠大，所以變阻器應(yīng)用分壓式接法，故變阻器應(yīng)選⑥．
（2）實(shí)驗開始時應(yīng)使測量電路兩端的電壓為0，即測量電路為短路狀態(tài)；故滑片應(yīng)接在a端；
（3）根據(jù)歐姆定律應(yīng)有${I}_{2}^{\;}=（{I}_{1}^{\;}+\frac{{I}_{1}^{\;}{r}_{1}^{\;}}{{R}_{1}^{\;}}）$=${\frac{（{R}_{1}^{\;}{+r}_{1}^{\;}）}{{R}_{1}^{\;}}I}_{1}^{\;}$，所以${I}_{2}^{\;}{-I}_{1}^{\;}$圖象的斜率k=$\frac{（{R}_{1}^{\;}{+r}_{1}^{\;}）}{{R}_{1}^{\;}}$，解得${r}_{1}^{\;}$=（k-1）${R}_{1}^{\;}$
故答案為（1）③，⑥
（2）a端；
（3）${r}_{1}^{\;}$=（k-1）${R}_{1}^{\;}$

點(diǎn)評 本題考查伏安法測電阻的實(shí)驗；遇到圖象問題要先利用物理定律求出關(guān)于縱軸與橫軸物理量的表達(dá)式，然后根據(jù)數(shù)學(xué)知識寫出斜率和截距，即可求解．