Question

10．現(xiàn)有一塊靈敏電流計(jì)A₁，量程為200μA，內(nèi)阻約為1KΩ，要精確測出其內(nèi)阻R_g，提供的器材有：電流表A₂（量程為1mA，內(nèi)阻r=50Ω）；滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍為0～30Ω）；定值電阻R₁（阻值 R₁=100Ω）；定值電阻R₂（阻值 R₂=3KΩ）電源E（電動(dòng)勢約為4.5V，內(nèi)阻很�。�；單刀單  擲開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）請(qǐng)利用上述所有器材，設(shè)計(jì)出合理的、便于多次測量的實(shí)驗(yàn)電路圖，并保證各電表的示數(shù)超過其量程的$\frac{1}{3}$，將電路圖畫在題中的虛線框中．
（2）在所測量的數(shù)據(jù)中選一組，用測量量和已知量來計(jì)算A₁表的內(nèi)阻，表達(dá)式為R_g=$\frac{{{I}_{2}（R}_{1}+r）}{{I}_{1}}$，表達(dá)式中各符號(hào)表示的意義是I₂表示A₂表的示數(shù)，I₁表示A₁表的示數(shù)，r表示A₂表內(nèi)阻，R₁表示定值電阻．

Answer 1

分析 （1）測量電阻的基本原理是伏安法，沒有電壓表，可用定值電阻與電流表A₂串聯(lián)改裝而成．根據(jù)該電阻與變阻器最大電阻的關(guān)系選擇變阻器．
（2）根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等的規(guī)律，列式求解G表的內(nèi)阻的表達(dá)式．

解答 解：（1）由于變阻器R的最大電阻小于靈敏電流計(jì)A₁的內(nèi)阻，要精確測量電流計(jì)的內(nèi)阻，需要測量多組數(shù)據(jù)，因此，采用分壓電路；
將電流表A₂與定值電阻電阻R₁串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)電壓表；把定值電阻R₂作保護(hù)電阻．電路圖如圖所示．
（2）由電路圖知A₂表和R₁串聯(lián)后與A₁表并聯(lián)，兩個(gè)支路的電壓相等，即：I₁R_g=I₂（R₁+r），
所以，R_g=$\frac{{{I}_{2}（R}_{1}+r）}{{I}_{1}}$，其中，I₂表示A₂表的示數(shù)，I₁表示A₁表的示數(shù)，r表示A₂表內(nèi)阻，R₁表示定值電阻．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；
（2）$\frac{{{I}_{2}（R}_{1}+r）}{{I}_{1}}$，I₂表示A₂表的示數(shù)，I₁表示A₁表的示數(shù)，r表示A₂表內(nèi)阻，R₁表示定值電阻．

點(diǎn)評(píng) 在儀表的選擇中要注意應(yīng)使測量結(jié)果更準(zhǔn)確和安全，故電表的量程應(yīng)略大于電路中可能出現(xiàn)的最大電流；在接法中要注意根據(jù)各電器內(nèi)阻的大小，靈活選擇對(duì)應(yīng)的接法．