Question

13．某同學(xué)用以下器材接成圖1所示的電路，并將原微安表盤(pán)改畫(huà)成如圖2所示，成功地改裝了一個(gè)簡(jiǎn)易的“R×1k”的歐姆表，使用中發(fā)現(xiàn)這個(gè)歐姆表用來(lái)測(cè)量阻值在10kΩ-20kΩ范圍內(nèi)的電阻時(shí)精確度令人滿(mǎn)意．表盤(pán)上數(shù)字“15”為原微安表盤(pán)滿(mǎn)偏電流一半處．所供器材如下：
A、I_g=100 μA的微安表一個(gè)；
B、電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，電阻可忽略不計(jì)的電池；
C、阻值調(diào)至14kΩ電阻箱R一個(gè)；
D、紅、黑測(cè)試表棒和導(dǎo)線若干；

（1）原微安表的內(nèi)阻Rg=1kΩ
（2）在圖1電路的基礎(chǔ)上，不換微安表和電池，圖2的刻度也不改變，僅增加1個(gè)元件，就能改裝成“R×1”的歐姆表．要增加的元件是電阻（填器件名稱(chēng)），規(guī)格為15Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 歐姆表的工作原理是閉合電路的歐姆定律；歐姆表指針指在中央時(shí)所測(cè)電阻阻值等于歐姆表內(nèi)阻，此電阻阻值叫中值電阻，此時(shí)所測(cè)電阻阻值最準(zhǔn)確．

解答 解：（1）根據(jù)“使用中發(fā)現(xiàn)這個(gè)歐姆表用來(lái)測(cè)量阻值在10kΩ-20kΩ范圍內(nèi)的電阻時(shí)精確度令人滿(mǎn)意”，
說(shuō)明在測(cè)阻值在10kΩ-20kΩ的電阻時(shí)歐姆表的指針在刻度盤(pán)的中間附近，由此可結(jié)合刻度盤(pán)確定此表的中值電阻，
即表內(nèi)總電阻約為R_總=15kΩ．（相當(dāng)于歐姆表選擇量程于×1 k 擋）．當(dāng)表筆短接時(shí)，電流滿(mǎn)偏，根據(jù)歐姆定律有：
I_g=$\frac{E}{R+{R}_{g}}$，代入E、R、I_g的值，解得：R_g=1kΩ；
（2）要減少把原表改裝成“R×1”的歐姆表，就要減少表的內(nèi)阻，依題意，顯然只有在ac之間并聯(lián)一個(gè)小電阻R′．
才能使表內(nèi)總電阻等于中值電阻R_并=15Ω．根據(jù)R_并=$\frac{R′（R+{R}_{g}）}{R′+R+{R}_{g}}$，代入R以及Rg的數(shù)值可計(jì)算可得R′≈15Ω；
故答案為：（1）1k；（2）電阻；15Ω．

點(diǎn)評(píng) 歐姆表刻度盤(pán)中央刻度值是中值電阻，歐姆表中值電阻阻值等于歐姆表內(nèi)阻；知道歐姆表的工作原理、應(yīng)用閉合電路的歐姆定律即可正確解題．