Question

6．某同学为了测电流表A₁的内阻精确值，有如下器材：

a．电流表A₁（量程300mA，内阻约为5Ω）；
b．电流表A₂（量程600mA，内阻约为lΩ）；
c．电压表v（量程15V，内阻约为3kΩ）；
d．滑动变阻器R₁（0～10Ω，额定电流为1A）；
e．滑动变阻器R₂（0一250Ω，额定电流为0.01A）；
f．电源E（电动势3V，内阻较小）；
g．定值电阻R₀（5Ω）；
h．开关一个、导线若干．
①要求待测电流表A．的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差，完成这个实验，在以上给
定的器材中应选择器材是abdfgh．在图2方框内画出测量用的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号．
②根据选择的实验器材和实验电路原理图，在图1实验器材的实物图上，用细线代替导线连接好实验电路．
③若选测量数据中的一组来计算电流表A₁的内阻r₁，则r₁表达式为r₁=$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{0}$；上式中各符号的物理意义是I₂、I₁分别为某次实验时电流表A₂、A₁的示数，R₀是定值电阻的电阻大小．

Answer 1

分析 待测电流表 A₁的示数从零开始变化，则滑动变阻器采用分压式接法，电压表量程偏大，不可以用电压表测量电流表A₁的电压，通过电流表A₁与定值电阻并联，再与A₂串联，测量电压表A₁的电压，根据欧姆定律求出电流表A₁的内阻．

解答 解：（1）要求待测电流表 A₁的示数从零开始变化，则滑动变阻器采用分压式接法，为了减小测量的误差，滑动变阻器要选择电阻较小的，这样便于调节，所以滑动变阻器选d：R₁；由于电压表的量程较大，测量电流表A₁的电压测量误差较大，选择电流表A₁与定值电阻并联，再与A₂串联，结合欧姆定律得出A₁两端的电压．所以需要选择abg，另外需要选择电源f和导线、开关h．即需要选择的是：abdfgh．根据以上的说明，画出实验的原理图如图1；
（2）从电源的正极出发，依次连接实验的器材如图2．
（3）根据串并联电路的特点，通过定值电阻的电流保护：
I_R=I₂-I₁
则电流表A₁的内阻为：${r}_{1}=\frac{{I}_{R}{R}_{0}}{{I}_{1}}=\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{0}$，I₂、I₁分别为某次实验时电流表A₂、A₁的示数，R₀是定值电阻的电阻大小．
故答案为：（1）abdfgh，如图所示；（2）如图2；（3）$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{0}$，I₂、I₁分别为某次实验时电流表A₂、A₁的示数，R₀是定值电阻的电阻大小

点评 解决本题的关键知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，以及掌握器材选取的原则，即安全、精确．