Question

實驗室有一量程為500μA，內阻R_g約為200Ω的電流表（也稱微安表）G，需要準確測量它的內阻．一同學根據實驗室現有的器材設計了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：
電流表（也稱毫安表）：mA（量程ImA，內電阻約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）；
直流電源：（電動勢為3V．內阻很小）
不同阻值的定值電阻器R₃．
（1）利用圖甲所示的電路進行測量時，需要記錄的物理量（包括符號）有

mA表的示數I₁和G表的示數I₂及電阻箱的阻值R₃

．用記錄的物理量的符號表示測量的結果為R_g=

(I1-I2)R2

I2

．
（2）利用圖乙所示的電路進行測量時，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），定值電阻器R₃的阻值至少應為

5.7×l0³

Ω．為了便于實驗的調節，滑動變阻器R₁應選

B

（選填“A”或“B”）

Answer 1

分析：（1）實驗時要讀出兩電流表示數與電阻箱阻值，電阻箱與待測電流表并聯，由并聯電路特點求出通過電阻箱電流，由歐姆定律求出并聯電路電壓，然后求出電流表內阻．
（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．

解答：解：（1）實驗時選用記錄的實驗數據是：電流表mA表的示數I₁，
微安表μA表的示數I₂，電阻箱的阻值R₂；通過電阻箱的電流I=I₁-I₂，
待測微安表兩端電壓，即并聯電壓U=IR₂=（I₁-I₂）R₂，
微安表內阻R_g=

U

I2

=

(I1-I2)R2

I2

；
②電路最小總電阻約為R=

E

IμA

=

3

500×10-6

=6000Ω，
保護電阻R₃最小阻值為R₃=R-R_μA-R_mA=6000Ω-200Ω-100Ω=5.7×10³Ω；
為保證電路安全，方便實驗操作滑動變阻器R₁應選B．
故答案為：
（1）mA表的示數I₁和G表的示數I₂及電阻箱的阻值R₃，

(I1-I2)R2

I2

（2）5.7×l0³，B

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．