Question

10．某学习小组利用如图所示的实验电路来测量实际电流表G₁的内阻r₁的大小．按要求需测量尽量准确，且滑动变阻器调节方便．
提供可选择的实验器材如下：
A．待测电流表G₁（0～5mA，内阻r₁约300Ω）
B．电流表G₂（0～10mA，内阻r₂约100Ω）
C．定值电阻R₁（300Ω）
D．定值电阻R₂（10Ω）
E．滑动变阻器R₃（0～1000Ω）
F．滑动变阻器R₄（0～20Ω）
G．电源（一节干电池，1.5V）
H．开关一个，导线若干
（1）在实验时同学们采用了如图甲所示的实物电路，在具体实验操作中漏接了一根导线，请在答题卡上图甲所示的实物电路图中添上遗漏的导线．
（2）①请根据实物电路在图乙所示的虚线框中画出电路图．其中：②定值电阻应选D；③滑动变阻器应选F（填器材前面的字母序号）．
（3）实验中移动滑动触头至某一位置，记录G₁、G₂的读数I₁、I₂，重复几次，得到几组数据，以I₂为纵坐标，以I₁为横坐标，作出相应图线．请根据图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式为r₁=（K-1）R₂．

Answer 1

分析 （1）根据题目要求明确实验接法应采用分压接法，从而确定实物图中缺少的导线；
（2）根据实验电路图分析明确定值电阻及滑动变阻器的作用，则可以选择电阻值；
（3）根据串并联电路的规律可得出对应的表达式，由数学规律可确定待测电阻的内阻．

解答 解：（1）根据题目要求可知，若用总电阻较大的滑动变阻器进行测量，调节很困难，故应使用小电阻采用滑动变阻器外接法；故应采用如图2如示电路，实物图缺少的导线如图所示；
（2）由实物图可知，将一定值电阻与待测电流表并联分流，因电流表内阻较小，故应采用小的定值电阻D；由（1）的分析可知，滑动变阻器采用小电阻F；
（3）由串并联电路的规律可知：r₁=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{2}}{{I}_{1}}$，变形得：I₂=I₁（R₂+r₁）×$\frac{1}{{R}_{2}}$，即图象的斜率：k=R₂+r₁，解得：R_x=（K-1）R₂；
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）D；F；（3）（K-1）R₂．

点评 本题为探究型实验，要求能明确实验原理，注意题干中的要求；明确题意后再确定应采用哪些基本原理进行分析求解；本题中注意分压接法的确定．