Question

某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G（量程为1mA、内阻约为100Ω）的内阻。实验室中可供选择的器材有：

电流表A₁：量程为3mA，内阻约为200Ω；

电流表A₂：量程为0. 6A，内阻约为0.1Ω；

定值电阻R₁：阻值为10Ω；

定值电阻R₂：阻值为60Ω；

滑动变阻器R₃：最大电阻20Ω，额定电流1.5A；

直流电源：电动势1.5V，内阻0.5Ω；

开关，导线若干。

（1）为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为        （选填“A₁”或“A₂”）、定值电阻为        （选填“R₁”或“R₂”）。

（2）在图的方框中画出你设计的实验电路图。

（3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A的示数为I₁，电流表G的示数为I₂，则电流表G的内阻的表达式为r_g =                       。

Answer

（1）A1（3分）；R2（3分）；（2）答图1（3分）；（3）（3分）。

【解析】

试题分析：（1）因为电流表的量程为1mA，故测其电流时应该选用量程为3mA的A1；定值电阻的大小选择时应该考虑将定值电阻与电流表并联，因为A1的量程是电流表量程的3倍，所以当定值电阻与电流表并联时，通过的电流为3mA—1mA=2mA，因为它的电压与电流表的两端电压相等，则1mA×100Ω=2mA×R，故R=50Ω，所以定值电阻应该选R2；（2）电路图中采用分压式连接，电流表与电阻并联；（3）由并联电路的电压相等可知：（I1—I2）R2=I2rg，故电流表G的内阻的表达式为rg =。

考点：测电流表的内阻。

【名师点睛】该题中测电阻时只给出了一种电流表，而没有电压表，因为电流表G本身也是电流表，故需要将定值电阻与电流表G并联，通过电压相等建立等式，将未知物理量解出来；定值电阻的选择需要通过计算得出，而不是选择测动变阻器时，只参考其大小得出。