Question

4．测量内阻未知的电流表G₂的内阻，要求测量过程中表的示数大于满量程的$\frac{1}{3}$，现给出下列器材：

A．电流表G₁（10mA，内阻100Ω左右）；   
B．电流表G₂（5mA•内阻150Ω左右）；
C．定值电阻R₁=100Ω；                                              
D．定值电阻R₂=10Ω；
E．滑动变阻器R₃（0～300Ω）；                                  
F．滑动变阻器R₄（0～10Ω）；
G．干电池3.0V，内阻未知；                                 
H．单刀单掷开关；    
J．导线若干．
①在实线框（图1）中画出实验电路图．
②你要选择的器材是ABCFGH．  （写出字母代号）
③将实物仪器（图2）用笔画线代替导线按要求连接起来．
④写出需要测出的物理量I₁与I₂，测量电流表G₂内阻晶表达式R_G=$\frac{{R}_{1}（{I}_{1}-{I}_{2}）}{{I}_{2}}$．

Answer 1

分析 定值电阻的选择：实验中定值电阻与G₁并联，若其阻值太小，会使其电流过大，应选与G₁内阻相差不大的．
据所给器材，设计实验电路，把G₁与定值电阻并联，由G₂与G₁示数得定值电阻的电流，据并联电路电流与电阻成反比关系得G₁内阻．
由测量值表达出定值电阻的电流和G₁的电流，由电流与电阻的关系列等式．

解答 解：①电路图如图所示：G₁的示数-G₂的示数为通过R₁的电流值．
  
 ②若选R₂，则其阻值太小，电流过大，而R₁与G₁内阻相当，故选：R₁ 则要用元件为ABCFGH
 ③实物图如图

④由并联电路特点：I₂r₂=R₁（I₁-I₂） 得 ${r}_{2}=\frac{{R}_{1}（{I}_{1-}{I}_{2}）}{{I}_{2}}$
  I₁、I₂分别表示电流表G₁、G₂读数，R₁表示定值电阻R₁的阻值．
故答案为：①电路图如图  ②ABCFGH
       ③实物图如图所示
       ④I₁与I₂   $\frac{{R}_{1}（{I}_{1}-{I}_{2}）}{{I}_{2}}$

点评 考查并联电路特点，明确电流与电阻的反比关系，学会由所给器材设计电路．