Question

4．為了測定電流表A₁的內(nèi)阻，某同學采用如圖1所示的實驗電路．其中：
A₁是待測電流表，量程為300μA，內(nèi)阻約為50Ω～100Ω；
A₂是標準電流表，量程是200μA，內(nèi)阻約為100Ω；
R₁是電阻箱，阻值范圍是0～999.9Ω；
R₂是滑動變阻器；     
R₃是保護電阻；
E是電池組，電動勢為4V，內(nèi)阻不計；
S₁是單刀單擲開關，S₂是單刀雙擲開關．

（1）請將該同學的操作補充完整：
①連接好電路，將滑動變阻器R₂的滑片移到最左端；（填“左端”或“右端”）將開關S₂扳到接點a處，接通開關S₁；調(diào)整滑動變阻器R₂，使電流表A₂的讀數(shù)是150μA．
②將開關S₂扳到接點b處，保持R₂不變，調(diào)整變阻箱R₁，使電流表A₂的讀數(shù)仍是150μA．
③若此時電阻箱各旋鈕的位置如圖2所示，則待測電流表A₁的內(nèi)阻R_g=86.3Ω．
（2）上述實驗中，無論怎樣調(diào)整滑動變阻器R₂的滑動位置，都要保證兩只電流表的安全．在下面提供的四個電阻中，保護電阻R₃應選用B（填寫阻值前相應的字母）．
A．200kΩ     B．20kΩ     C．15kΩ     D．150kΩ

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路連接的要求及實驗的原理可以知道滑片的位置及需要做的工作；電阻箱的阻值與Rg相等，讀出示數(shù)即為待測值；
（2）要保證安全應使電流不超過兩電流表的量程，則可得出電阻值．

解答 解：（1）①為了保護儀器，以防電流過大被燒壞，閉合開關之前，應使滑動變阻器的阻值最大，即應該使滑片在最左端；
②本實驗使用替代法測量電流表的內(nèi)阻，因此開關a和接b時的電流表讀數(shù)應該相同，開關接b時，需保持R₂不變，調(diào)節(jié)電阻箱R₁．
③電阻箱表示的阻值大小等于被測電流表的內(nèi)阻，讀數(shù)為86.3Ω．
（2）當滑動變阻器R₂的阻值為零時，電路中的電流不能超過兩個電流表的量程，即$I=\frac{E}{{R}_{3}}≤$200×10^-6，解得R₃≥20 kΩ；故選：B；
故答案為：（1）①左端；②保持R₂不變，調(diào)節(jié)電阻箱R₁；③86.3；（2）B．

點評 本題考查半偏法求電表內(nèi)阻；對于分析實驗題一定要把握好實驗的原理，即“半偏法”測電流表內(nèi)阻的原理，由原理可得出實驗的步驟及數(shù)據(jù)處理的方法．