Question

为了测量电流表A的内阻（量程为2.5mA，内阻约20Ω），实验室可以提供的器材有：
电阻箱R₁（阻值范围为0～9999Ω）
电阻箱R₂（阻值范围为0～99.9Ω）
滑动变阻器R₃（最大阻值约为100Ω，额定电流为1.5A）
电源E₁的电动势为6V，内阻约为0.5Ω．
电源E₂的电动势为15V，内阻约为1Ω．
单刀单掷开关S₁、S₂和导线若干．
请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电流表A的内阻的实验电路，在方框中画出电路原理图（电路原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确．

Answer 1

分析：由所给实验器材可知，实验要应用半偏法测电流表内阻，为减小实验误差，电源电动势尽量大些，根据半偏法测电阻的原理选择实验器材，然后作出实验电路．

解答：解：半偏法测电流表内阻，电源电动势越大，实验误差越小，因此电源应选择E₂的电动势为15V，内阻约为1Ω，待测电流表两端允许的最大电压约为U_A=I_AR_A=2.5×10^-3A×20Ω=0.05V，要保证安全，应在电路中串联一个分压电阻，分压电阻的最小阻值应为R=

U-UA

IA

=

15V-0.05V

2.5×10-3A

=5980Ω，则保护电阻应选电阻箱R₁（阻值范围为0～9999Ω）；待测电流表的分流电阻应用待测电流表内阻差不多，电流表内阻约为20Ω，电流表的分流电阻应选R₂（阻值范围为0～99.9Ω）；实验电路图如图所示．

故答案为：实验电路图如图所示．

点评：本题考查了设计实验电路图，知道实验原理，根据实验原理、按照保证安全、减小实验误差的原则选择实验器材、设计实验电路；知道实验原理是正确解题的关键．