例5:实验室中现有器材如实物图12-4-6所示,有:电池E,电动势约10V,内阻约1Ω;电流表A1,量程10A,内阻r1约为0.2Ω;电流表A2,量程300mA,内阻r2约为5Ω;电流表A3,量程250mA,内阻r3约为5Ω;电阻箱R1,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω;滑线变阻器R2,最大阻值100Ω;开关S;导线若干。
要求用图12-4-7所示的电路测定图中电流表A的内阻。
(1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测出其内阻?
(2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路。
(3)你要读出的物理量是______________________________。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是____________________。
解析:本题可以用半偏法测电流表的内阻,将待测的电流表与电阻箱并联,另一个电流表接在总电路里,保持总电流不变,使电阻箱里分掉一半电流,则待测电流表的内阻与电阻箱的阻值相等.由于电流表A1量程太大,其余表中显示的电流在A1表中无法显示,只能测A2、A3表的内阻。
本题的正确答案是:(1)A2和A3;
(2)电路连接如图12-4-8所示
(3)调节R1,当A3中的电流是A2中的一半时,A3的内阻r3=R1;
或者直接读出两电流表的电流I2、I3以及R1,则r3=(I2-I3)R1/I3。
拓展:本题是一道综合性试题,涉及的知识有电表的选择、实物图的连接、测量电表内阻的方法等。本题测量电表内阻的方法是"半偏法"测电阻的变通应用,利用A3和R1两端电压相等的规律,由通过两者的电流大小得到A3的电阻大小。
[能力训练]
1.把"1.5V,0.3A"的电珠接到6V电源上,为使正常发光,需串联一个________Ω的电阻。15
2.电阻R1=60Ω,它和电阻R2串联后,R2上的电压是总电压的2/3,那么,如果已知总电压为18V,R2阻值为_______Ω,两端电压为_______V,电流为________A。120;12;0.1
3.实验室常用的电压表是由小量程电流表,再______联一电阻而组成,这是应用了_______________的原理制成的,这样做既扩大了表的量程,同时使整个电压表的内阻___________,使得测量时对电路的影响减小。串;电阻分压;增大.
4.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=1mA,内阻Rg=200Ω,若要将