(2012?安慶二模)常用的電壓表是由小量程的電流表G和阻值很大的電阻串聯(lián)改裝而成.如圖甲所示,電流表G的量程是0-3mA,串聯(lián)一個(gè)電阻后,改裝成量程為0~15V的電壓表.

(1)求這個(gè)電壓表的電阻.
(2)某同學(xué)用這個(gè)電壓表連接了如圖乙所示電路,電源電壓為9V,并保持不變,R1=4kΩ.當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時(shí),電壓表示數(shù)是多少?閉合開關(guān)S1,斷開S2時(shí),電壓表的示數(shù)是多少?
分析:(1)電流表G也相當(dāng)于一個(gè)電阻,通過它的電流為3mA時(shí),加在它兩端的電壓為15V,根據(jù)歐姆定律求出電表的電阻;
(2)當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時(shí),電壓表測電源的電壓,根據(jù)電源的電壓可知電壓表的示數(shù);閉合開關(guān)S1,斷開S2時(shí),R1與電表的電阻串聯(lián),根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流和電表的示數(shù).
解答:解:(1)這個(gè)電壓表的電阻:
R=
U
I
=
15V
10-3A
=5000Ω;
(2)當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時(shí),電壓表測電源的電壓,則
電壓表的示數(shù)為9V;
閉合開關(guān)S1,斷開S2時(shí),R1與電表的電阻串聯(lián),則
電路中的電流I′=
U
R+R1
=
9V
5000Ω+4000Ω
=0.001A,
電壓表的示數(shù)UR=I′R=0.001A×5000Ω=5V.
答:(1)這個(gè)電壓表的電阻為5000Ω;
(2)當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時(shí),電壓表示數(shù)是9V;閉合開關(guān)S1,斷開S2時(shí),電壓表的示數(shù)是5V.
點(diǎn)評:本題考查了電壓表的改造和串聯(lián)電路特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是知道電壓表的構(gòu)造和計(jì)算過程單位的換算.
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