Question

5．某同學(xué)想用以下器材組裝一只歐姆表，并比較精確地測(cè)量一只電阻的阻值（約幾千歐）
A．電流計(jì)，滿偏電流1mA，內(nèi)阻為20Ω
B．電流計(jì)，滿偏電流0.6A，內(nèi)阻為5Ω
C．電動(dòng)勢(shì)15V，內(nèi)阻5Ω的直流電源
D．電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻3Ω的直流電源
E．最大阻值為5000Ω的滑動(dòng)變阻器
F．最大阻值為100Ω的滑動(dòng)變阻器
（1）以上器材應(yīng)選ADE（填字母），在方框內(nèi)畫出所組裝的歐姆表的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，并在圖上標(biāo)出電流計(jì)的正負(fù)接線柱和歐姆表正負(fù)插孔的位置．
（2）歐姆表調(diào)零后，滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值為2977Ω
（3）若用此歐姆表測(cè)量電阻，發(fā)現(xiàn)指針指在滿偏電流的三分之一處，則此電阻的組織約為6000Ω
（4）如果歐姆表里面的電池使用一段時(shí)間后，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大，電動(dòng)勢(shì)略有下降，但歐姆表仍能正常調(diào)零，這將導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不變（選填“偏大”、“不變”、“偏小”）

Answer 1

分析 （1）歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內(nèi)電阻，調(diào)零時(shí)電流表應(yīng)該滿偏；要測(cè)量一只約幾千歐電阻的阻值，故中值電阻至少幾千歐，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律列式分析；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律列式求解即可；
（3）同樣根據(jù)閉合電路歐姆定律列式求解．
（4）電源的內(nèi)阻不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，電源電動(dòng)勢(shì)發(fā)生變化會(huì)影響測(cè)量結(jié)果．

解答 解：（1）歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內(nèi)電阻，調(diào)零時(shí)電流表應(yīng)該滿偏，題中電源和電流表有四種組合：
組合一：AC組合，根據(jù)歐姆定律，調(diào)零后內(nèi)阻為：$\frac{15V}{1mA}$=15KΩ
組合二：BC組合，根據(jù)歐姆定律，調(diào)零后內(nèi)阻為：$\frac{15}{0.6A}$=25Ω
組合三：AD組合，根據(jù)歐姆定律，調(diào)零后內(nèi)阻為：$\frac{3V}{1mA}$=3KΩ
組合四：BD組合，根據(jù)歐姆定律，調(diào)零后內(nèi)阻為：$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω
考慮滑動(dòng)變阻器最大5000Ω，應(yīng)該選組合三，故電流表選A，電源選D，滑動(dòng)變阻器選E；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：
I_g=$\frac{E}{R+r{+r}_{g}}$
代入數(shù)據(jù)解得：R=2977Ω
（3）指針指在滿偏電流的三分之一處，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：$\frac{1}{3}$I_g=$\frac{E}{r+R{+r}_{g}{+R}_{x}}$
代入數(shù)據(jù)解得：R_x=6000Ω；
（4）用歐姆表測(cè)電阻時(shí)要對(duì)歐姆表進(jìn)行調(diào)零，電源內(nèi)阻對(duì)歐姆表的測(cè)量結(jié)果沒有影響，電池長期未用，導(dǎo)致內(nèi)阻增大，電源電動(dòng)勢(shì)認(rèn)為保持不變，且仍然能正常調(diào)零，此歐姆計(jì)測(cè)量的結(jié)果是不變的．
故答案為：（1）ADE；如圖
（2）2977；
（3）6000；
（4）不變．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確歐姆表的改裝原理，要能夠根據(jù)閉合電路歐姆定律多次列式求解．