题目内容

1.已知某一电流表的量程标的读数不准确,某同学想利用以下器材设计电路图来测量该电流表的实际量程Im.所用器材有:量程不准的电流表A1,内阻r1=10.0Ω,量程标称为5.0mA;标准电流表A2,内阻r2=45.0Ω,量程1.0mA;标准电阻R1,阻值10.0Ω;滑动变阻器R,总电阻为300.0Ω;电源E,电动势3.0V,内阻不计;保护电阻R2;开关S;导线若干.回答下列问题:
(1)请在图2虚框中设计出最合理的电路图
(2)根据设计电路图在图1中进行实物连线.
(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑片,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程Im=$\frac{{I}_{2}({R}_{1}+{r}_{2})}{{r}_{1}}$.(用字母表示)

分析 (1)根据给出的仪表及实验原理进行分析,明确实验中应采用的接法;
(2)根据电路图,先从电源正极出发,依次连接其它电路.
(3)由电路图可知,标准电流表A2与标准电阻R1串联后与电流表A1并联,根据欧姆定律求得A1的量程Im与I2的关系.

解答 解:(1)由题意可知,题目中没有给出电压表,故应利用A1充当电压表使用,为了保护电路,R2起保护作用,R1与A2串联后与A1并联即可;原理图如图所示;
(2)由电路图连接实物图时,按电流流向法,从电源的正极出发依次串联电流表A2、电阻R1、电阻R2、滑动变阻器、开关回到负极,然后把电流表A1与电流表A2和电阻R1并联即可;要注意滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路,且按一上一下的原则串联在电路中,电路图如图所示:
(3)根据欧姆定律应有:I2(r2+R1)=Imr1,
得:Im=$\frac{{I}_{2}({R}_{1}+{r}_{2})}{{r}_{1}}$
故答案为:(1)电路图如图所示;(2)如图所示;(3)$\frac{{I}_{2}({R}_{1}+{r}_{2})}{{r}_{1}}$

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,在连接实物图时一般都是采用电流流向法,然后先串后并的原则进行连接.

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