Question

11．將滿偏電流I_g=300μA，內(nèi)阻未知的電流表G改裝成電壓表并進(jìn)行核對．
（1）利用如圖所示的電路圖測量電流表G的內(nèi)阻（圖中電源的電動勢E=4V）：先閉合S₁，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再閉合S₂，保持R不變，調(diào)節(jié)R'，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的$\frac{2}{3}$，讀出此時R'的阻值為200Ω，（近似認(rèn)為在閉合S₂前后，流過電源的電流不變化），則電流表的內(nèi)阻的測量值R_g=100Ω．
（2）將該電流計(jì)G改裝成量程為3V的電壓表，需串聯(lián)（填“串連”或“并聯(lián)”）阻值為R₀=9900Ω的電阻．
（3）用所給的電學(xué)儀器，請畫出一個校準(zhǔn)你所改裝的電壓表的電路．儀器有：電源，電鍵，導(dǎo)線若干，電流表G，電阻箱（充當(dāng)R₀），標(biāo)準(zhǔn)電壓表，滑動變阻器．

Answer 1

分析 （1）待測電流表與電阻箱并聯(lián)，應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出待測電流表內(nèi)阻．
（2）把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出串聯(lián)電阻阻值．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定滑動變阻器與電壓表的 接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖．

解答 解：（1）S₂閉合，R和R′并聯(lián)電壓相等，各支路電流之和等于總電流．并聯(lián)電路兩端電壓相等，有：
$\frac{2}{3}$I_gR_g=（1-$\frac{2}{3}$）I_gR′，
解得：R_g=$\frac{1}{2}$R′=$\frac{1}{2}$×200=100Ω；
（2）把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)一個分壓電阻，串聯(lián)電阻阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{3}{300×1{0}^{-6}}$-100Ω=9900Ω
（3）校準(zhǔn)改裝后的電壓表，電壓應(yīng)從零開始變化，因此滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，帶校準(zhǔn)的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表應(yīng)并聯(lián)，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示
故答案為：（1）100，（2）串聯(lián)，9900，（3）如圖

點(diǎn)評 此題綜合性強(qiáng)，考查知識點(diǎn)多，要結(jié)合串并聯(lián)關(guān)系和電表的改裝原理以及電路的選擇，一個知識點(diǎn)想不到就易出錯，此題屬于易錯題．