Question

12．實(shí)驗(yàn)課上老師布置了兩項(xiàng)任務(wù)：①測(cè)量一個(gè)電流計(jì)的內(nèi)電阻，②測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上準(zhǔn)備了如下器材：
A．干電池1節(jié)，其電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻約為0.3～0.8Ω
B．待測(cè)電流計(jì)G，量程500μA，內(nèi)電阻約為200Ω
C．定值電阻R₀=400Ω
D．電壓表V：量程300mV，內(nèi)電阻約為500Ω
E．電流表A：量程為3A，內(nèi)電阻約為0.5Ω
F．滑動(dòng)變阻器R₁：最大電阻值為10Ω，額定電流1A
G．開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)精確測(cè)定電流計(jì)內(nèi)電阻的電路
（2）結(jié)合電路圖中各儀器的讀數(shù)可得電流計(jì)的內(nèi)電阻r=$\frac{U}{I}-{R_0}$（字母表達(dá)式），式中各字母的含義為U為電壓表示數(shù)，I電流計(jì)示數(shù)，R₀為定值電阻．
（3）測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻時(shí)同學(xué)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有合適的電壓表，于是將電流計(jì)改裝為一個(gè)2V的電壓表，則電流計(jì)應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻箱（填“串”或“并”），將其阻值調(diào)為3780Ω．（已知在第二步中設(shè)已經(jīng)精確測(cè)量出電流計(jì)的內(nèi)阻為r=220Ω）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)給出的儀表進(jìn)行分析，明確如何能更精確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；同時(shí)注意電路結(jié)構(gòu)的選擇；
（2）根據(jù)歐姆定律進(jìn)行分析，即可求得電流表內(nèi)阻；
（3）根據(jù)電表的改裝原理，由串并聯(lián)電路的規(guī)律進(jìn)行分析求解．

解答 解：（1）由題意可知，電源電壓為1.5V，電壓表最大量程為0.3V；電流I為500mA；由于滑動(dòng)變阻器總阻值較小，本實(shí)驗(yàn)只能采用分壓接法；由于電流表內(nèi)阻較小，為了準(zhǔn)確測(cè)量，應(yīng)將電流表與定值電阻串聯(lián)后再與電壓表并聯(lián)；原理圖如圖

（2）由歐姆定律可知：R_A+R₀=$\frac{U}{I}$
解得：R_A=$\frac{U}{I}-{R_0}$；U為電壓表示數(shù)，I電流計(jì)示數(shù)，R₀為定值電阻；
（3）根據(jù)改裝原理可知，要使電流計(jì)改裝成電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)大電阻；由串聯(lián)電路規(guī)律可得：
2=I（R_A+R）
解得：
R=3780Ω；
故答案為：（1）如圖所示；（2）$\frac{U}{I}-{R_0}$（3）串；3780

點(diǎn)評(píng) 本題考查電路的設(shè)計(jì)及電表的改裝，要注意重點(diǎn)掌握滑動(dòng)變阻器的分壓接法的選擇； 同時(shí)注意根據(jù)歐姆定律等電學(xué)原理進(jìn)行分析．