Question

電流表A₁的量程為0～200μA、內電阻約為500Ω，現要測其內阻，除若干開關、導線之外還有器材如下：
電流表A₂：與A₁規格相同
滑動變阻器R₁：阻值0～20Ω
電阻箱R₂：阻值0～9999Ω
保護電阻R₃：阻值約為3kΩ
電源：電動勢E約1.5V、內電阻r約2Ω
①如圖所示，某同學想用替代法測量電流表內阻，他設計了部分測量電路，在此基礎上請你將滑動變阻器接入電路中，使實驗可以完成．
②電路完整后，請你完善以下測量電流表A₁內電阻的實驗步驟．
a．先將滑動變阻器R₁的滑動端移到使電路安全的位置，再把電阻箱R₂的阻值調到

最大

（填“最大”或“最小”）
b．閉合開關S₁、S，調節滑動變阻器R₁，使兩電流表的指針在滿偏附近，記錄電流表A₂的示數I
c．斷開S₁，保持S閉合、R₁不變，再閉合S₂，調節電阻箱R₂，使電流表A₂的示數

仍為I

，讀出此時電阻箱的示數R₂，則電流表A₁內電阻 r=

R

2

．

Answer 1

分析：本題①的關鍵是明確當滑動變阻器的全電阻遠小于待測電阻時，變阻器應用分壓式接法；題②的關鍵是明確“替代法”的實驗原理是：當滑動變阻器的全電阻遠小于待測電阻時，若保持變阻器的滑動觸頭位置不變，則變阻器的輸出電壓就不變，此時若電流再不變，則電阻就相等．

解答：解：①由于滑動變阻器的全電阻遠小于待測電流表內阻，所以變阻器應用分壓式接法，電路圖如圖所示：

②a?為保護電流表

A

2

，實驗前應將電阻箱

R

2

阻值調到最大．
c?根據“替代法”原理可知：由于變阻器的全電阻遠小于待測電流表的內阻，所以當滑動變阻器的滑動觸頭位置不變時，變阻器的輸出電壓保持不變，這樣若保持電流表

A

2

的示數不變，則電路中的電阻就不變．所以閉合

s

2

后，應使電流表

A

2

的示數仍為I；則電流表

A

1

的內阻與電阻箱電阻相等，即r=

R

2

故答案為：①如圖；②a?最大；c?仍為I，

R

2

點評：當滑動變阻器的全電阻遠小于待測電阻阻值時，變阻器應采用分壓式接法，此時若變阻器的滑動觸頭位置不變，則變阻器的輸出電壓就基本不變．