Question

14．實驗課上老師布置兩項任務(wù)，①測量一個電流計的內(nèi)電阻，②測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗臺上準(zhǔn)備了如下器材：
A．干電池1節(jié)，其電動勢約為1.5V，內(nèi)電阻為0.3～0.8Ω
B．待測電流計G，量程500 μA，內(nèi)電阻約200Ω
C．電阻箱（0～9 999Ω）
D．定值電阻R₀=400Ω
E．電壓表V：量程300mV，內(nèi)電阻約為500Ω
F．電流表A：量程3A，內(nèi)電阻約為0.5Ω
G．滑動變阻器R₁：最大阻值10Ω，額定電流1A
H．開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干
（1）請設(shè)計一個精確測定電流計內(nèi)電阻的電路．
（2）電流計的內(nèi)阻為r=$\frac{U}{I}$-R₀（字母表達式），式中各字母的含義為U為電壓表示數(shù)，I為電流計示數(shù)，R₀為定值電阻的阻值；．
（3）測量干電池的電動勢和內(nèi)阻時同學(xué)們發(fā)現(xiàn)沒有合適的電壓表，于是將電流計改裝為一個量程為0～2V的電壓表，則電流計應(yīng)串聯(lián)一個電阻箱（填“串”或“并”），將其阻值調(diào)為3780Ω（已經(jīng)精確測量出電流計的內(nèi)阻為r=220Ω）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)伏安法測電阻的原理，明確滑動變阻器的接法，注意如何保證實驗的安全和準(zhǔn)確；
（2）根據(jù)實驗原理利用歐姆定律可求得定值電阻的阻值；
（3）根據(jù)電表的改裝原理可明確如何擴大電流表量程．

解答 解：（1）電壓表量程較小，且滑動變阻器的總電阻也較小，則應(yīng)在電路干路中串聯(lián)電阻箱，滑動變阻器應(yīng)使用分壓式接法；同時為了能讓電壓表工作，電流計與表頭串聯(lián)后與電壓表并聯(lián)； 故電路圖如圖所示；
（2）由歐姆定律可知電流計和定值電阻的總電阻R_總=$\frac{U}{I}$，電流計的內(nèi)阻可表示為r=$\frac{U}{I}$-R₀，U為電壓表示數(shù)，I為電流計示數(shù)，R₀為定值電阻的阻值；
（3）將電流計改裝為電壓表應(yīng)該串聯(lián)一個分壓電阻，R=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$-r=$\frac{2}{500×1{0}^{-6}}$-220=3780Ω．
答案�。�1）如圖所示

（2）$\frac{U}{I}$-R₀　U為電壓表示數(shù)，I為電流計示數(shù)，R₀為定值電阻的阻值�。�3）串　3780

點評 本題考查伏安法測電表內(nèi)阻的原理，要注意明確實驗原理，能正確應(yīng)用歐姆定律進行分析實驗數(shù)據(jù)．