19.如圖甲是一種測電阻大小的“歐姆表”,電源電壓1.5V保持不變.“歐姆表”內(nèi)部A、B間的總電阻為等效為R0=15Ω,A、B是測電阻的接線柱.當(dāng)A、B直接相接時,表示未知被測電阻為零,電流計正好達到最大值I;當(dāng)A、B間接某一未知電阻R時,電流計的示數(shù)為I1.每改變一次外接電阻,電流計都有相應(yīng)的值與其對應(yīng),所以只要將電流計表盤上的電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電阻值,便制成了“歐姆表”的表盤刻度.
(1)當(dāng)A、B間接入阻值為15Ω電阻時,求出此時電流值,并在圖乙表盤上用箭頭代表指針畫出電阻對應(yīng)的大致位置.
(2)試用相關(guān)公式分析,歐姆表表盤刻度由大到小的方向是“順時針”還是“逆時針”.

分析 (1)根據(jù)歐姆定律計算AB直接相接時電路中電流,即電流計刻度盤的最大值I;
當(dāng)接入一電阻值為15Ω的電阻時,15Ω的電阻與R0串聯(lián)連入電路,根據(jù)歐姆定律求出此時的電流值,與電流計的最大值I比較即可畫出它在表盤上的大致位置;
(2)“歐姆表”測量待測電阻Rx時,Rx與R0串聯(lián)連入電路,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電阻特點得出電流表示數(shù)的表達式,據(jù)此判斷.

解答 解:
(1)由題知,當(dāng)將AB直接相接時,電路中電阻最小,電流最大,
由歐姆歐姆定律可得,電流表的最大刻度值:
I最大=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{1.5V}{15Ω}$=0.1A;
當(dāng)接入一電阻值為15Ω的電阻時,15Ω的電阻R1與R0串聯(lián)連入電路,
電路總阻值R=R1+R0=15Ω+15Ω=30Ω,
所以此時的電流值:
I1=$\frac{U}{R}=\frac{1.5V}{30}$=0.05A;
由圖乙知,電流表的電流值是均勻的,I1=$\frac{1}{2}$I最大;
所以表盤上指針的大致位置在中間.如圖:

(2)測量電阻Rx時,電路總阻值R=R0+Rx,
電路中電流I=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{X}}$,
可見I與Rx不成正比,測量電阻Rx變大時,電路中電流變小,所以歐姆表表盤上電阻值由小到大的方向是逆時針.
答:(1)當(dāng)接入一電阻值為15Ω的電阻時,此時的電流值是0.05A;見上圖;
(2)表盤電阻值由小到大的方向是逆時針.

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的靈活運用,難點是利用歐姆定律結(jié)合電路圖理解歐姆表指針位置的含義.體現(xiàn)了與高中知識的銜接.

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所選用的圖是:(填圖中的序號)1、2、3.
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第二次你要探究的是:浮力的大小與液體密度的關(guān)系.
所選用的圖是:(填圖中的序號)1、3、5.
探究的結(jié)果是:浮力的大小與液體的密度有關(guān).

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