Question

1．已知某一電流表的量程標(biāo)的讀數(shù)不準(zhǔn)確，某同學(xué)想利用以下器材設(shè)計(jì)電路圖來(lái)測(cè)量該電流表的實(shí)際量程I_m．所用器材有：量程不準(zhǔn)的電流表A₁，內(nèi)阻r₁=10.0Ω，量程標(biāo)稱(chēng)為5.0mA；標(biāo)準(zhǔn)電流表A₂，內(nèi)阻r₂=45.0Ω，量程1.0mA；標(biāo)準(zhǔn)電阻R₁，阻值10.0Ω；滑動(dòng)變阻器R，總電阻為300.0Ω；電源E，電動(dòng)勢(shì)3.0V，內(nèi)阻不計(jì)；保護(hù)電阻R₂；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干．回答下列問(wèn)題：
（1）請(qǐng)?jiān)趫D2虛框中設(shè)計(jì)出最合理的電路圖
（2）根據(jù)設(shè)計(jì)電路圖在圖1中進(jìn)行實(shí)物連線．
（3）開(kāi)關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表A₁滿(mǎn)偏；若此時(shí)電流表A₂的讀數(shù)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(jù)給出的儀表及實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析，明確實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用的接法；
（2）根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)電流表A₂與標(biāo)準(zhǔn)電阻R₁串聯(lián)后與電流表A₁并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求得A₁的量程I_m與I₂的關(guān)系．

解答 解：（1）由題意可知，題目中沒(méi)有給出電壓表，故應(yīng)利用A₁充當(dāng)電壓表使用，為了保護(hù)電路，R₂起保護(hù)作用，R₁與A₂串聯(lián)后與A₁并聯(lián)即可；原理圖如圖所示；
（2）由電路圖連接實(shí)物圖時(shí)，按電流流向法，從電源的正極出發(fā)依次串聯(lián)電流表A₂、電阻R₁、電阻R₂、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)回到負(fù)極，然后把電流表A₁與電流表A₂和電阻R₁并聯(lián)即可；要注意滑動(dòng)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(lián)在電路中，電路圖如圖所示：
（3）根據(jù)歐姆定律應(yīng)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(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，在連接實(shí)物圖時(shí)一般都是采用電流流向法，然后先串后并的原則進(jìn)行連接．