Question

16．現(xiàn)有一滿偏電流為500μA，內(nèi)阻為1.2×10³Ω的靈敏電流計(jì)G，某同學(xué)想把它改裝成中值電阻為600Ω的歐姆表，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：
A、一節(jié)干電池（標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為1.5V）   
B、電阻箱R₁（最大阻值99.99Ω）
C、電阻箱R₂（最大阻值999.9Ω）       
D、滑動(dòng)變阻器R₃（0-100Ω）
E、滑動(dòng)變阻器R₄（0-1kΩ） 
F、導(dǎo)線若干及兩個(gè)接線柱
（1）由于電流表的內(nèi)阻較大，該同學(xué)先把電流計(jì)改裝為量程為0～2.5mA的電流表，則電流計(jì)應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電阻箱（填“串”或“并”），將其阻值調(diào)為300Ω．
（2）將改裝后的電流表作為表頭改裝為歐姆表，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)把改裝后的電路圖補(bǔ)畫完整，并標(biāo)注所選電阻箱和滑動(dòng)變阻器的符號(hào)（B～E）．
（3）用改裝后的歐姆表測(cè)一待測(cè)電阻，讀出電流計(jì)的示數(shù)為200μA，則待測(cè)電阻阻值為900Ω．

Answer 1

分析 （1）把電流表改裝成大量程電流表需要并聯(lián)分流電阻，應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出并聯(lián)電阻阻值．
（2）歐姆表的工作原理是閉合電路的歐姆定律，根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材與歐姆表結(jié)構(gòu)作出電路圖．
（3）根據(jù)電流計(jì)示數(shù)求出通過電阻的電流，然后應(yīng)用閉合電路歐姆定律求出待測(cè)電阻阻值．

解答 解：（1）將電流表改裝為3mA的電流表應(yīng)該并聯(lián)一個(gè)分流電阻，
并聯(lián)電阻阻值：R=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{500×1{0}^{-6}×1.2×1{0}^{3}}{2.5×1{0}^{-3}-500×1{0}^{-6}}$=300Ω；
（2）改裝后的電流表內(nèi)阻：R=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I}$=$\frac{500×1{0}^{-6}×1.2×1{0}^{3}}{2.5×1{0}^{-3}}$=240Ω，
把表頭改裝成中值電阻為500Ω的歐姆表，則需要串聯(lián)的電阻R″=600-240=360Ω，
所以選擇電阻箱R₂（最大阻值999.9Ω）和滑動(dòng)變阻器R₄（0-1kΩ），實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

（3）改裝后電流表量程是原電流表G量程的：$\frac{2.5×1{0}^{-3}}{50{0×10}^{-6}}$=5倍，
電流表G的示數(shù)為200μA，電路電流：I=200μA×5=1000μA=1mA；
待測(cè)電阻阻值：R_X=$\frac{U}{I}$-R_內(nèi)=$\frac{1.5}{1×1{0}^{-3}}$-600=900Ω；
故答案為：（1）并；300；（2）電路圖如圖所示；（3）900．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了電流表和歐姆表的改裝，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，能正確應(yīng)用歐姆定律和串并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行分析，難度適中．