题目内容
11.实际电流表有内阻,现有一测量实际电流表G1内阻rl的电路如图甲所示.提供的仪器如下:①待测电流表G1(量程0-5mA,内阻约300Ω),②电流表G2(量程0-10mA,内阻约100Ω),③定值电阻R1(300Ω),④滑动变阻器R2(0~20Ω),⑤电源E电动势约2.0V,⑥电键S及导线若干.(1)请按照电路图连接图乙实物图.
(2)闭合电键S前,将R2的滑动触头移至最左端;闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1,I2;多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2读数,I1、I2;以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图丙所示.根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻R1,写出待测电流表内阻的表达式rl=R1(k-1).
分析 由于电流表G2的量程是待测电流表G1的2倍,定值电阻要和待测电流表内阻接近;滑动变阻器采用的分压式接法,其电阻不要太大.根据实验原理和串并联特点,分析电流表内阻的表达式.
解答 解:(1)根据实验的原理图,从电源的正极出发,依次连接实验器材如图.
(2)该电路的结构为:A1与定值电阻R1并联,再与A2串联,结合欧姆定律得出A1两端的电压;根据串并联电路的特点,通过定值电阻的电流保护:
IR=I2-I1
则电流表A1的内阻为:${r}_{1}=\frac{{I}_{R}{R}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{1}$=$(\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}}-1){R}_{1}=(k-1){R}_{1}$
故答案为:(1)如图 (2)R1(k-1)
点评 本题考查测量实际电流表G1内阻r1的实验实物电路连接及实验原理(并联分流)等.对于变阻器分压式接法,操作时要注意:开关闭合前,变阻器输出电压要最小.
练习册系列答案
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