11.实验室有一灵敏电流计G的量程为1mA,现要精确测量G的内阻rg。实验室中可供选择的器材有:
待测灵敏电流计G;
多用电表(仅使用欧姆档)
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;
电压表V:量程15V,内阻约为2KΩ
定值电阻R1:阻值为10Ω;
定值电阻R2:阻值为300Ω;
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先用多用电表粗测G的内阻:正确的操作中应该使多用电表的红表笔接灵敏电流计G的
接线柱(填“正”或“负”),黑表笔接另一个接线柱。
②粗测G的内阻rg约为300Ω,为了精确测量G的内阻,实验小组的同学选择了如图所示的电路,则电表1为 ,电表2为 (以上两空填“G、A1、A2、V”等电表符号),定值电阻Rx为 (填“R1”或“R2”)。
③按照上述设计的电路进行实验,测得电表1的示数为a1,电表2的示数为a2,则电流表G的内阻的表达式为rg = 。(用“a1、a2、Rx”表达)
①负;②G A1 R2; ③
(1)多用电表测电阻时,黑表笔接电源正极,所以红笔节电势低的负极
(2)待测电流表G量程是1mA,因此可以选电流表A1:量程为3mA,内阻约为200Ω;当通过电流表A1的电流等于其量程3mA时,电路最小电阻约为R===500Ω,
则定值电阻最小应为R定=R﹣RA1﹣RG=500Ω﹣200Ω﹣100Ω=200Ω,为保证电路安全,定值电阻阻值应大一点,定值电阻应选R2
(3)根据伏安法测电阻则:
没有电压表,可以把待测电流表与定值电阻并联,然后由电流表测出并联电流,然后由并联电路特点及欧姆定律求出待测电流表内阻;为了多次测量,可以使用滑动变阻器的分压接法;据此设计实验电路.
考查了实验器材的选取、实验电路的设计、求电阻等问题;选择实验器材时,首先要保证电路安全,在保证安全的情况下,为使读数准确,电表量程及电阻阻值应选小的.实验电路的设计是本题的难点,没有电压表,利用并联电路特点求出待测电流表两端电压是常用的方法.