Question

13．實際電流表都有內(nèi)阻，為了測量電流表G₁的內(nèi)阻r_g，提供的器材如下：
①待測電流表G₁（0～5mA，內(nèi)阻約300Ω）（左為接線柱正極）
②電流表G₂（0～15mA，內(nèi)阻約100Ω）（左為接線柱正極）
③定值電阻R₁（R₁=150Ω）
④滑動變阻器R₂（0～20Ω）
⑤電源（電動勢3V）
⑥電鍵S及導線若干
（1）為了使測量結(jié)果盡量精確，設(shè)計并在圖1的虛線框中畫出實驗的電路圖．
（2）對照所畫電路圖連接如圖2所示實物圖．
（3）閉合電鍵S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G₁和G₂的讀數(shù)I₁和I₂；則待測電流表的內(nèi)阻可表示為r_g=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）}{{I}_{1}}{R}_{1}$．

Answer 1

分析 （1、2）根據(jù)“半偏法”的方法設(shè)計測量電路，再根據(jù)變阻器的阻值較小可知變阻器應(yīng)采用分壓式接法，畫出電路圖，從而連接實物圖；
（3）根據(jù)歐姆定律列式求解．

解答 解：（1）本題應(yīng)采用類似“半偏法”的方法測量，由于變阻器的阻值都小于待測電流表的電阻，所以變阻器應(yīng)采用分壓式接法，電路圖如圖所示：
（2）實物圖如圖所示
（2）根據(jù)歐姆定律應(yīng)有${I}_{2}={I}_{1}+\frac{{I}_{1}{r}_{g}}{{R}_{1}}$
解得：${r}_{g}=\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）}{{I}_{1}}{R}_{1}$
故答案為：（1）如圖所示；（2）如圖所示；（3）$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）}{{I}_{1}}{R}_{1}$

點評 應(yīng)明確“半偏法”的實驗電路中，有兩種典型電路模型，一種是當變阻器的阻值遠大于待測電表的內(nèi)阻時，變阻器應(yīng)采用限流式接法，以保持干路的電流不變；一種是當變阻器的電阻很小時，變阻器應(yīng)采用分壓式接法，以保持變阻器的輸出電壓不變；