Question

19．現(xiàn)準備只接入一個電阻R，將一個滿偏電流I_A=0.1A，R_A=0.5Ω，刻度均勻的電流表改裝成一個量程為0.6A的電流表．請你參考上述信息，完成下列任務(wù)：
（1）在方框內(nèi)畫出改裝電路圖．
（2）計算出接入電阻R的阻值．
（3）簡述理由，說明改裝后的電流表的刻度是否均勻．

Answer 1

分析 （1）將小量程的電流表改裝成大量程的電流表，需要并聯(lián)一個定值電阻，起分流作用；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路電壓和電流的特點，結(jié)合歐姆定律就可以計算出接入電阻的阻值；
（3）按照題中提供的分析思路，結(jié)合電路連接特點，判斷新電流表的刻度是否均勻．

解答 解：（1）因為要把電流表的量程擴大，因此需要并聯(lián)一個電阻，起分流作用，改裝后的電路圖如下：

（2）若電流表A的滿偏電流為I_A，電阻為R_A，改裝成的電流表A′的量程為I_A′，
則I_A′=I_A+$\frac{{I}_{A}×{R}_{A}}{R}$；
代入數(shù)據(jù)得：0.6A=0.1A+$\frac{0.1A×0.5Ω}{R}$，
解得R=0.1Ω；
（3）若通過電流表A的電流為I_A時，改裝成的電流表A′兩端的電流為I_A′，
則由I_A′=I_A+$\frac{{I}_{A}×{R}_{A}}{R}$=I_A（1+$\frac{{R}_{A}}{R}$）可對表盤上每根刻度線重新進行標注，
由于1+$\frac{{R}_{A}}{R}$是一個定值，因此I_A′與I_A是正比關(guān)系，所以改裝成的電流表A′的刻度仍是均勻的．
答：（1）改裝電路圖如上圖所示；
（2）接入電阻R的阻值為0.1Ω
（3）由于電阻一定，電流和電壓成正比，所以刻度是均勻的．

點評 這是一道實驗題，立足于課本實驗--用電流表測電流和用電壓表測電壓的實驗，它源于課本而又高于課本，考查了課本實驗內(nèi)容以外的將小量程電流表改裝成大量程電流表的延伸，充分體現(xiàn)了新課標的理念，打破了以往命題的抽象模式，關(guān)注了學(xué)生作為“人”的發(fā)展，關(guān)注了學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展，對學(xué)生動手動腦能力和創(chuàng)新思維能力進行了有效的考查．