Question

1．已知某一電流表的量程標的讀數不準確，某同學想利用以下器材設計電路圖來測量該電流表的實際量程I_m．所用器材有：量程不準的電流表A₁，內阻r₁=10.0Ω，量程標稱為5.0mA；標準電流表A₂，內阻r₂=45.0Ω，量程1.0mA；標準電阻R₁，阻值10.0Ω；滑動變阻器R，總電阻為300.0Ω；電源E，電動勢3.0V，內阻不計；保護電阻R₂；開關S；導線若干．回答下列問題：
（1）請在圖2虛框中設計出最合理的電路圖
（2）根據設計電路圖在圖1中進行實物連線．
（3）開關S閉合后，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表A₁滿偏；若此時電流表A₂的讀數為I₂，則A₁的量程I_m=$\frac{{I}_{2}（{R}_{1}+{r}_{2}）}{{r}_{1}}$．（用字母表示）

Answer 1

分析 （1）根據給出的儀表及實驗原理進行分析，明確實驗中應采用的接法；
（2）根據電路圖，先從電源正極出發(fā)，依次連接其它電路．
（3）由電路圖可知，標準電流表A₂與標準電阻R₁串聯后與電流表A₁并聯，根據歐姆定律求得A₁的量程I_m與I₂的關系．

解答 解：（1）由題意可知，題目中沒有給出電壓表，故應利用A₁充當電壓表使用，為了保護電路，R₂起保護作用，R₁與A₂串聯后與A₁并聯即可；原理圖如圖所示；
（2）由電路圖連接實物圖時，按電流流向法，從電源的正極出發(fā)依次串聯電流表A₂、電阻R₁、電阻R₂、滑動變阻器、開關回到負極，然后把電流表A₁與電流表A₂和電阻R₁并聯即可；要注意滑動變阻器的左下方接線柱必須接入電路，且按一上一下的原則串聯在電路中，電路圖如圖所示：
（3）根據歐姆定律應有：I₂（r₂+R₁）=I_mr₁，
得：I_m=$\frac{{I}_{2}（{R}_{1}+{r}_{2}）}{{r}_{1}}$
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）如圖所示；（3）$\frac{{I}_{2}（{R}_{1}+{r}_{2}）}{{r}_{1}}$

點評 本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律的應用，在連接實物圖時一般都是采用電流流向法，然后先串后并的原則進行連接．