题目
现要测量某小量程电流表的内阻,其内阻在5Ω~8Ω之间,可选用的器材如下: A.待测电流表A(量程10mA) B.电压表V1(量程0.3V,内阻约500Ω) C.电压表V2(量程3V,内阻约3kΩ) D.滑动变阻器R1(最大电阻10Ω) E.滑动变阻器R2(最大电阻500Ω) F.定值电阻R3(阻值10Ω) G.电源E(电动势3V) H.开关S及导线若干 请设计出实验所用的电路,要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。 (1)器材应选用 (填器材序号字母); (2)在方框内画出实验电路图并标明符号; (3)电流表A内阻的表达式为:RA= ,式中各符号的物理意义为 。
答案:(1)ABDFGH (2)如图所示 (3);U为电压表的读数,I为电流表的读数 解析:(1)先选择唯一性器材:AFGH;实验要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节,所以滑动变阻器采用分压接法,选择阻值较小的,即选择选项D;待测电流表A的量程和内阻都很小,需要使用定值电阻与其串联起来以起保护作用,即使如此,允许加在它们两端的最大电压值为为18Ω×10mA=0.18V,所以电压表选择选项B。综上可知,器材应选用ABDFGH。(2)利用伏安法测电阻,滑动变阻器采用分压接法,待测电流表本身可以测量电流值,将定值电阻与待测电流表串联起来。电路原理图如答案图所示。(3)根据闭合电路欧姆定律有U=I(R3+RA),所以,其中U为电压表的读数,I为电流表的读数。