Question

7．某同學為了測電流表A₁的內阻r₁的精確值，準備了如下器材：
A．電流表A₁：量程100mA，內阻約5Ω
B．電壓表V₁：量程15V，內阻約10kΩ
C．電壓表V₂：量程3V，內阻約5kΩ
D．定值電阻R₀：阻值20Ω
E．滑動變阻器R₁：0～10Ω，額定電流為1A
F．滑動變阻器R₂：0～1 000Ω，額定電流為0.2A
G．電源E：電動勢為6V，內阻較小
H．導線、電鍵
（1）要求電流表A₁的示數從零開始變化，且能多測幾組數據，盡可能使電壓表的表針偏轉范圍大，在如圖虛線方框中畫出測量用的電路圖，并在圖中標出所用器材的代號．
（2）若選測量數據中的一組來計算電流表A₁的內阻r₁，則所測電流表A₁的內阻r₁的表達式為$\frac{U}{I}$-R₀，式中各符號的意義是U表示電壓表示數，I表示電流表示數，R₀表示定值電阻阻值．

Answer 1

分析 （1）待測電流表 A₁的示數從零開始變化，則滑動變阻器采用分壓式接法．根據電流表內阻可確定電流表接法；
（2）根據串并聯電路的特點，求出電流表A₁的電壓，根據歐姆定律求出電流表A₁的內阻．

解答 解：（1）電流表的額定電壓約為U_g=0.1 A×5Ω=0.5 V，為精確測定通過定值電阻的電流，電流表應內接，則電流表和定值電阻兩端電壓約為2.5 V，故電壓表應采用V₂，又因題目要求電流表讀數從零開始，故滑動變阻器應采用分壓式接法，變阻器應采用R₁，故實驗電路如圖．
（2）根據電路圖得：電壓表測定電流表和定值電阻兩端電壓，電流表測定通過定值電阻和自身的電流，由歐姆定律可計算出r₁+R₀=$\frac{U}{I}$，即：r₁=$\frac{U}{I}$-R₀，其中U表示電壓表示數，I表示電流表示數，R₀表示定值電阻阻值．
故答案為：（1）如圖所示；（2）$\frac{U}{I}$-R₀，U表示電壓表示數，I表示電流表示數，R₀表示定值電阻阻值

點評 本題考查伏安法測電阻的實驗，要注意明確實驗原理，掌握利用串并聯電路的規(guī)律分析電路的特點，并能根據實驗要求明確實驗電路圖的設計．