Question

（2003?安徽）電流表和電壓表實(shí)際上是由小量程電流表與電阻串、并聯(lián)之后改裝成的，當(dāng)某一電壓表的量程不能達(dá)到要求時(shí)，可以通過改變串、并聯(lián)電阻的阻值來擴(kuò)大或縮小其量程．現(xiàn)在需要測量的電流約為0.5A，可是只有一個(gè)量程為0～0.3A、內(nèi)阻為5Ω的電流表，手邊還有一些器材如表：
請把題中量程是0～0.3A的電流表臨時(shí)改裝成量程為0～0.6A的電流表．要求：

名稱	規(guī)格
電源1個(gè)	電壓12V不變
滑動(dòng)變阻器1個(gè)	阻值0～50Ω
粗細(xì)不很均勻的電阻絲一根	電阻約為50Ω
導(dǎo)線若干、開關(guān)一個(gè)

（1）畫出電路圖；
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）寫出理論上接入電路的電阻絲的阻值；
（4）分析一下，實(shí)際接入電路的電阻絲的阻值與理論值有無差異．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)并聯(lián)電路的分流原理作出電路圖；
（2）根據(jù)電流表的改裝原理分析答題；
（3）由并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電阻絲阻值；
（4）根據(jù)電路應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)分析答題．

解答：解：（1）要把0.3A的電流表改裝成0.6A的電流表，應(yīng)給電流表并聯(lián)一個(gè)分流電阻，電路圖如圖所示；

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①把電源、開關(guān)、電流表、滑動(dòng)變阻器組成串聯(lián)電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使電流表示數(shù)為0.3A；
②斷開開關(guān)，保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，在電流表兩端并聯(lián)電阻絲，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻絲與電流表并聯(lián)的長度，知道電流表示數(shù)為0.15A為止，截去多余的電阻絲；
③將電流表與電阻絲并聯(lián)，改裝成滿足需要的電流表．
（3）電流表量程為0～0.3A，內(nèi)阻為5Ω，∵I=

U

R

，
∴通過電流表電流為0.3A時(shí)，電流表兩端電壓：
U=I_AR_內(nèi)=0.3A×5Ω1.5V，
改裝后電流表量程為0～0.6A，則通過并聯(lián)電阻的電流：
I_R=I-I_A=0.6A-0.3A=0.3A，
∵I=

U

R

，∴并聯(lián)電阻絲的阻值R=

U

IR

=

1.5V

0.3A

=5Ω；
（4）由（2）的實(shí)驗(yàn)步驟可知，電阻絲與電流表并聯(lián)時(shí)，我們認(rèn)為干路電流不變，
電流表示數(shù)為0.15A，則通過電阻絲的電流為0.3A-0.15A=0.15A，
通過電流表與電阻絲的電流相等，它們兩端的電壓相等，由歐姆定律可知，
電阻絲阻值等于電流表內(nèi)阻5Ω；而實(shí)際上，電阻絲與電流表并聯(lián)時(shí)，電路總電阻變小，
電路總電流變大，大于0.3A，電流表示數(shù)為0.15A，則通過電阻絲的電流大于0.15A，
電流表與電阻絲并聯(lián)，它們兩端電壓相等，通過電阻絲的電流大于通過電流表的電流，
因此電阻絲阻值小于電流表內(nèi)阻5Ω，即電阻絲阻值小于5Ω，小于理論值．
答：（1）電路圖如圖所示；（2）實(shí)驗(yàn)步驟如上所述；（3）理論上接入電路的電阻絲的阻值為5Ω；（4）實(shí)際接入電路的電阻絲的阻值小于理論值．

點(diǎn)評：本題考查了電流表的改裝，對初中生來說有一定的難度，知道把小量程電流表改裝成大量程電流表的原理是：并聯(lián)電阻的分流作用，應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題．