Question

18．現(xiàn)要測(cè)量一個(gè)阻值約為5Ω左右的電阻R_x，除R_x外可用的器材有：
一個(gè)電池組E（電動(dòng)勢(shì)6V）；
一個(gè)滑動(dòng)變阻器R（0～10Ω，額定電流1A）；
兩個(gè)相同的電流表G（內(nèi)阻R_g=1000Ω，滿偏電流I_g=100μA）；
兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R₁，R₂ 
一個(gè)電鍵S、導(dǎo)線若干．
（1）本題中需要將其中的一個(gè)電流表G改裝成3V的電壓表，則需要電流表G串聯(lián)（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)“）電阻R₁，R₁的阻值為29kΩ．
另一個(gè)電流表G改裝成1A的電流表，則需要電流表G并聯(lián)（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)“）電阻R₂，R₂的阻值為0.1Ω．
（2）根據(jù)粗測(cè)的判斷，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電路，要求測(cè)量盡量準(zhǔn)確并使電路能耗較小，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號(hào)旁．

Answer 1

分析 （1）把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，把電流表改裝成大量程的電流表需要并聯(lián)分流電阻，應(yīng)用串并聯(lián)電路的特點(diǎn)與歐姆定律可以求出電阻阻值．
（2）根據(jù)題意確定電流表與滑動(dòng)變阻器的接法，然后作出電路圖．

解答 解：（1）把電流表改裝成3V的電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，串聯(lián)電阻阻值：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{3}{100×1{0}^{-6}}$-1000=29000Ω=29kΩ；
把電流表改裝成1A的電流表需要并聯(lián)分流電阻，并聯(lián)電阻阻值：R′=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{100×1{0}^{-6}×1000}{1-100×1{0}^{-6}}$≈0.1Ω；
（2）待測(cè)電阻阻值約為5Ω，電流表內(nèi)阻約為0.1Ω，電壓表內(nèi)阻為30kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法，
為了使電路能耗較小，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用限流接法，電路圖如圖所示：

故答案為：（1）串聯(lián)；29k；并聯(lián)；0.1；（2）電路圖如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表與電流表的改裝、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，知道電表的改裝原理是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以解題；根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是設(shè)計(jì)電路圖的關(guān)鍵．