Question

實驗室有一塊量程為500μA，內阻R_g約為200Ω的電流表（稱微安表μA），需要準確測量它的電阻，一同學根據實驗室現有的器材設計了如圖（甲）和圖（乙）兩種實驗電路．已知實驗室中的部分實驗器材的規格如下：
毫安電流表：（量程1mA，內阻約100Ω）
滑動變阻器A：R₁（20Ω，1A）
滑動變阻器B：R₁（500Ω，0.5A）
電阻箱：R₂（999.9Ω，1A）
直流電源：（電動勢為3V，內阻很�。�
不同阻值的定值電阻R₃

（1）利用圖（甲）所示的電路進行測量時，需要記錄哪些實驗數據？

毫安電流表的示數I₁和μA表的示數I₂及電阻箱的阻值R₂，

．請用你記錄的實驗數據表示出測量的結果R_g=

(I1-I2)R2

I2

．
（2）為了保證實驗操作過程的安全（即使滑動變阻器R₁的阻值調為0，也不會燒壞電流表），根據現有數據，在圖（乙）所示的電路中，定值電阻器R₃的阻值至少應為

5700

Ω，為了便于實驗的調節，滑動變阻器R₁應選

B

（選填“A”或“B”）．
（3）將圖（丙）所示的實物圖按圖（甲）所示的電路連接成實驗電路．
（4）如果毫安電流表的讀數不準，與準確值略有差別，則

甲

（選填“甲、乙、甲和乙”）實驗電路無法測出微安表的內阻．

Answer 1

分析：（1）根據串并聯電路的特點和歐姆定律求解．
（2）為了保證實驗操作過程的安全，根據電路中可能出現的最大電流求出R₃的阻值，由于滑動變阻器是限流式，所以滑動變阻器R₁應選接近外界電阻阻值的．
（3）注意要先識別電路的連接方式、開關的位置后，再連接，且先串聯后并聯．
（4）甲圖中需要準確的毫安電流表的讀數，否則微安表的兩端電壓測量就會不準確，
乙圖中是等效替代法，如果毫安電流表的讀數不準，不影響測出微安表的內阻．

解答：解：（1）根據串并聯知識得：毫安電流表的示數等于μA表的示數與流過電阻箱的電流之和，
測量出毫安電流表的示數I₁和μA表的示數I₂及電阻箱的阻值R₂，
根據歐姆定律得R_g=

(I1-I2)R2

I2

（2）微安表μA程為500μA，所以電路總電阻的最小值是R_min=

3V

500μA

=6000Ω
所以R₃的阻值至少應為6000-200Ω-100Ω=5700Ω．
由于滑動變阻器是限流式，所以滑動變阻器R₁應選接近外界電阻阻值的．故選B．
（3）將圖（丙）所示的實物圖按圖（甲）所示的電路連接成實驗電路，如圖
（4）甲圖中需要準確的毫安電流表的讀數，否則微安表的兩端電壓測量就會不準確，
乙圖中是等效替代法，如果毫安電流表的讀數不準，不影響測出微安表的內阻．
故選甲．
故答案為：（1）毫安電流表的示數I₁和μA表的示數I₂及電阻箱的阻值R₂，

(I1-I2)R2

I2

（2）5700，B
（3）如圖
（4）甲

點評：考查了伏安法和等效替代法測電阻的方法，掌握該實驗的實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項，就可以順利解答該題．