Question

【題目】某物理興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的歐姆表電路，通過控制開關(guān)S和調(diào)節(jié)電阻箱，可使歐姆表具有“×10”和“×100”兩種倍率，所用器材如下：

A．干電池：電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.5Ω

B．電流表G：滿偏電流Ig＝1mA，內(nèi)阻Rg＝150Ω

C．定值電阻R1＝1200Ω

D．電阻箱R2和R3：最大阻值999.99Ω

E．電阻箱R4：最大阻值9999Ω

F．開關(guān)一個，紅、黑表筆各1支，導線若干

（1）該實驗小組按圖甲正確連接好電路。當開關(guān)S斷開時，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱R2＝________Ω，使電流表達到滿偏，此時閉合電路的總電阻叫作歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)，則R內(nèi)＝________Ω，歐姆表的倍率是________（選填“×10”或“×100”）；

（2）閉合開關(guān)S：

第一步：調(diào)節(jié)電阻箱R2和R3，當R2＝________Ω且R3＝________Ω時，將紅、黑表筆短接，電流表再次滿偏；

第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱R4，調(diào)節(jié)R4，當電流表指針指向圖乙所示的位置時，對應的歐姆表的刻度值為________。

Answer 1

【答案】149.5 1500 ×100 14.5 150 10

【解析】

（1）[1][2]．由閉合電路歐姆定律可知：

歐姆表的內(nèi)阻為

則

R2＝R內(nèi)－R1－Rg－r＝(1500－1200－150－0.5)Ω＝149.5 Ω，

中值電阻應為1500 Ω，根據(jù)多用電表的刻度設(shè)置可知，表盤上只有兩種檔位，若為×10，則中值刻度太大，不符合實際，故歐姆表倍率應為“×100”。

（2）[3][4]．為了得到“×10”倍率，應讓滿偏時對應的電阻為150 Ω；

電流為

；

此時表頭中電流應為0.001 A，則與之并聯(lián)電阻R3電流應為(0.01－0.001)A＝0.009 A，

并聯(lián)電阻為

R3＝ Ω＝150 Ω；

R2＋r＝Ω＝15 Ω

故

R2＝(15－0.5)Ω＝14.5 Ω ；

[5]．圖示電流為0.60 mA，干路電流為6.0 mA

則總電阻為

R總＝×103 Ω＝250 Ω

故待測電阻為

R測＝(250－150)Ω＝100 Ω；

故對應的刻度應為10。