Question

16．實驗室使用的電流表和電壓表，都是由量程很小的電流表G改裝而成，通過給G串聯(lián)或并聯(lián)一個定值電阻，就可以使G的測量范圍（量程）變大，如圖所示，電流表G的電阻大小為100Ω，允許通過的最大電流為100mA．
（1）電流表G允許施加的最大電壓為10V；
（2）圖甲電流表G與一個電阻阻值為20Ω的電阻并聯(lián)起來使用，這種改裝而成的表（a、b端接入）是電流表（選填“電流表”或“電壓表”），改裝后表的量程是多少（計算得出）；
（3）圖乙電流表G與一個電阻阻值為50Ω的電阻串聯(lián)起來使用，這種改裝而成的（c、d端接入）是電壓表（選填“電流表”或“電壓表”），改裝后表的量程是多少（計算得出）．

Answer 1

分析 （1）利用歐姆定律即可求出電流表G允許施加的最大電壓；
（2）電流表G與一個電阻并聯(lián)起來使用，根據(jù)并聯(lián)電路的特點即可判斷，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律即可求出表的量程；
（3）電流表G與一個電阻串聯(lián)起來使用，根據(jù)串聯(lián)電路的特點即可判斷，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律即可求出表的量程

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$可得電流表G允許施加的最大電壓為：
U_g=I_gR_g=0.1A×100Ω=10V；
（2）電流表G與一個電阻并聯(lián)起來使用，由于并聯(lián)電路分流的特點可知當a、b端接入電路，可以增大通過a、b電路的電流，故改裝而成的表（a、b端接入）是電流表；
則量程為I_最大=I_g+I=I_g+$\frac{{U}_{g}}{R}$=0.1A+$\frac{10V}{20Ω}$=0.6A；
所以，改裝后表的量程是0～0.6A；
（3）電流表G與一個電阻串聯(lián)起來使用，根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓特點可知當c、d端接入電路，可以增大通過c、d電路兩端的電壓，故改裝而成的表（c、d端接入）是電壓表；
則量程為U_最大=U_g+U=U_g+I_gR=10V+0.1A×50Ω=15V．
所以，改裝后表的量程是0～15V．
故答案為：（1）10；（2）電流表；量程是0～0.6A；（3）電壓表；量程是0～15V．

點評 本題考查電流表、電壓表的改裝原理，要注意明確串聯(lián)電阻的分壓特點和并聯(lián)電路的分流特點．