Question

12．在把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中，所用電流表G的滿偏電流I_g=200μA，內(nèi)阻R_g估計(jì)在400Ω到600Ω之間．
（1）按圖（a）利用“半偏法”測(cè)定電流表G的內(nèi)阻R_g，需要選用合適的器材，現(xiàn)有供選用的器材如下：
A．電阻箱（阻值范圍1-100Ω）                   B．電阻箱（阻值范圍0-999Ω）
C．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0-1750Ω）           D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0-99999Ω）
E．電源（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻0.3Ω）                F．電源（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻0.6Ω）
按實(shí)驗(yàn)要求，電路圖中的滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用D，電阻箱R′應(yīng)選用B，電源E應(yīng)選用F．（填入選用器材的字母代號(hào)）
（2）假定由上述步驟已測(cè)出電流表內(nèi)阻R_g=500Ω，現(xiàn)在通過(guò)串聯(lián)一個(gè)24.5kΩ的電阻把它改裝稱為一個(gè)電壓表，此電壓表的量程為5V．
（3）圖（b）是測(cè)定未知電阻R_x的電路圖，圖（c）是電路中所需要的器材（虛線框內(nèi)為上述已改裝好的電壓表），請(qǐng)按電路圖畫(huà)出連線，將所示器材接成實(shí)驗(yàn)電路．
（有錯(cuò)不給分，太亂看不清不給分，連線不能交叉）

（4）測(cè)量時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.20A，而改裝后的電壓表的表頭讀數(shù)如圖（d）所示，那么R_x的阻值等于15Ω．

Answer 1

分析 （1）選擇實(shí)驗(yàn)器材：因并聯(lián)電阻后認(rèn)為總電流不變，則要求所串的電阻要大，所并聯(lián)的電阻要與電流表的內(nèi)阻相當(dāng)故R應(yīng)選大的，R′應(yīng)選小的．因總電阻要大故所選電動(dòng)勢(shì)要大一些．
（2）電流表改裝成電壓表要串聯(lián)電阻R，U為改裝后的量程則量程為U=I_g（R_g+R）．
（3）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（4）由電壓表的改裝原理計(jì)算得出電壓值，再由歐姆定律求得阻值．

解答 解：（1）因K₂閉合前后總電流變化要很小，則串聯(lián)的R的阻值要大故R選D，并聯(lián)的電阻要與電流表的內(nèi)阻相當(dāng)，故R′選B，因總電阻大，則電動(dòng)勢(shì)要大一些選F．
（2）改裝成電壓表的量程為U：為U=I_g（R_g+R）=200×10^-6×（500+24.5×10³）=5.0V；
（3）根據(jù)圖b所示電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：

（4）電流壓表的讀數(shù)為：I（Rg+R）=120×10-6（500+24.5×103）=3V，
則阻值R_X=$\frac{U}{I}$═15Ω
故答案為：（1）D；B；F；（2）5；（3）電路圖如圖所示；（4）15．

點(diǎn)評(píng) 本題考查半偏法測(cè)電阻，認(rèn)為電流表與電阻并聯(lián)后總電壓不變，則電流表的內(nèi)阻=所并聯(lián)電阻值．考查的電壓表的改裝原理，明確串聯(lián)電阻的分壓作用，會(huì)求串聯(lián)電阻的量程，及電流到電壓的換算公式．