Question

13．某同學(xué)在探究性實(shí)驗(yàn)中需要精確地測(cè)量某靈敏電流計(jì)（微安表）的內(nèi)電阻R_g，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，實(shí)驗(yàn)室可供使用的器材如下：
A．待測(cè)電流計(jì)（量程500uA，內(nèi)阻約1kΩ）       B．電阻箱R（阻值1Ω～9999Ω）
C．滑動(dòng)變阻器R₁（最大阻值10Ω）              D．滑動(dòng)變阻器R₂（最大阻值1kΩ）
E．電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）                F．開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干

①請(qǐng)你用筆畫(huà)代替導(dǎo)線，按圖甲的方案將圖乙中的實(shí)物圖連成可供測(cè)量的實(shí)驗(yàn)電路；

②在某一次測(cè)量中，得到了如圖丁所示的數(shù)據(jù)，則R=1750Ω；I=240uA；
③實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至適當(dāng)位置而后保持不動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱阻值R，使流過(guò)靈敏電流計(jì)的示數(shù)I發(fā)生變化，為使測(cè)量出的R_g值誤差較小，需保證在調(diào)節(jié)電阻箱阻值R時(shí)，盡可能不改變R與電流計(jì)兩端的電壓值之和，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R₁（填“R₁”或“R₂”）；
④若操作過(guò)程中得到如圖丙所示的（$\frac{1}{I}$-R）圖線，若已知斜率為k，縱截距為b，則根據(jù)圖線，求得電流表內(nèi)阻R_g=$\frac{k}$（請(qǐng)用字母k、b表示）．

Answer 1

分析 ①根據(jù)電路圖去連接實(shí)物圖，注意電表的量程與極性，及滑動(dòng)變阻器的分壓式連接；
②由電阻箱的讀數(shù)，算出電阻阻值，并讀出電流表示數(shù)；
③根據(jù)所測(cè)電阻的阻值，結(jié)合滑動(dòng)變阻器分壓式，從而選定其阻值的大��；
④先根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)圖象的函數(shù)表達(dá)式與圖象分析答題．

解答 解：①根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，從正極開(kāi)始分支，一支經(jīng)上面電流表和變阻箱，另一支經(jīng)下邊滑動(dòng)變阻器，兩支路匯合一起經(jīng)另一開(kāi)關(guān)回到負(fù)極，如下圖所示：
②由圖示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)：R=1×1000+7×100+5×10+0×1=1750Ω
由圖示電流表可知，其分度值為10μA，由圖示指針位置可知，電流表讀數(shù)：I=240μA；
③由所測(cè)電流計(jì)的阻值約1kΩ可知，需保證在調(diào)節(jié)電阻箱阻值R時(shí)，盡可能不改變R與電流計(jì)兩端的電壓值之和，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇小阻值的量程，因此選取最大阻值10Ω，即為滑動(dòng)變阻器R₁；
④根據(jù)電路圖，由閉合電路歐姆定律可得：E=I（Rg+R），則：$\frac{1}{I}$=$\frac{{R}_{g}}{E}$+$\frac{1}{E}$R，
$\frac{1}{I}$-R圖象的斜率：k=$\frac{1}{E}$，截距：b=$\frac{{R}_{g}}{E}$，解得，電流表內(nèi)阻：R_g=$\frac{k}$．
故答案為：①電路圖如圖所示；②1750；240；③R₁；④$\frac{k}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，關(guān)鍵是明白電路中各個(gè)用電器的連接情況，平時(shí)要注意多加練習(xí)，注意正負(fù)極，同時(shí)掌握如何讀數(shù)，并能理解圖象的含義與物理規(guī)律的綜合應(yīng)用，及會(huì)選取滑動(dòng)變阻器的阻值大小．