题目内容

19．常用电流表有内阻，现要测量电流表G1的内阻r1 电路如图甲所示．供选择的仪器如下：A．待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω）   
B．电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω）
C．定值电阻R1（30Ω）                     
D．定值电阻R2（300Ω）
E．定值电阻R3（3kΩ）                     
F．滑动变阻器R4（0〜20Ω）
G．电源（电动势6.0V，内阻不计）        
H．开关S及导线若干

（1）电路中与电流表G1并联的电阻应选D，保护电阻应选用C （请填写器材前的字母序号）．
（2）根据电路在图乙中连接实物图，要求闭合开关前滑动变阻器的滑动触头P处于正确位置．
（3）补全实验步骤：
①按电路图连接电路；
②闭合开关S，移动滑动触头P至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；
③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2
④以I1为纵轴，I2为横轴，作出相应图象如图丙所示．
（4）根据I1-I2图线的斜率k及定值电阻，写出电流表G1内阻的表达式RG=$\frac{1-k}{k}R$2．

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）器材选择：因为电流表G2的量程是待测电流表G1的2倍，故定值电阻要和待测电流表内阻接近；故定值电阻选择C；保护电阻防止电源短路，故保护电阻不能过大，选择D即可；
（2）根据原理图连接实物图如图；
  
   （3）补充实验步骤见
  ①将滑动触头移至最左端
  ③多次移动滑动触头，记录相应的G1，G2读数I1，I2
  （4）根据并联分流公式I2=I1+$\frac{{I}_{1}{R}_{G}}{{R}_{2}}$，
解得：I1=$\frac{{R}_{2}{I}_{2}}{{R}_{G}+R}$
故k=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{2}+{R}_{G}}$
解得：RG=$\frac{k{R}_{2}}{1-k}$
本题答案是：（1）D，C
            （2）见上图
            （3）③多次移动滑动触头，记录相应的G1，G2读数I1，I2
            （4）$\frac{k{R}_{2}}{1-k}$

点评 本题考查测量实际电流表G1内阻r1的实验器材选择，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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