某同学想用下列器材测量一电流表的内阻rA,要求测量时两电表指针的偏转均超过其量程的一半.

某同学想用下列器材测量一电流表的内阻rA,要求测量时两电表指针的偏转均超过其量程的一半.
A、待测电流表A(量程300μA,内阻约为100Ω)
B、电压表V(量程3V,内阻RV=1kΩ)
C、电源E(电动势约4V,内阻忽略不计)
D、定值电阻R1=10Ω
E、滑动变阻器R2,(0~20Ω,允许通过的最大电流2.0A)
F、开关S,导线若干
(1)在图1中画出测量电路原理图.
(2)电路接通后,正确测得电压表读数为2.8V,电流表读数为280μA,则所测电流表内阻rA=______Ω.
(3)该同学借助以下器材把该电流表改装成了中值电阻为30Ω的欧姆表,欧姆表内部电路如图2所示.
A、一节干电池(标准电动势为1.5V)
B、电阻箱R1(最大阻值99.99Ω)
C、电阻箱R2(最大阻值999.9Ω)
D、滑动变阻器R3(0~50Ω)
E、滑动变阻器R4(0~500Ω)
F、导线若干及两个接线柱
①电路图中与电流表并联的电阻箱应该选______(填“B““C“)
②用改装后的欧姆表测一待测电阻,读出电流表的读数为200μA,则待测电阻阻值为______Ω.
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解题思路:本题(1)的关键是比较待测电流表的量程与电压表V的额定电流大小可知,应将待测电流表与定值电阻并联以后再与电压表V串联才能符合电表指针超过量程一半的要求,然后再根据变阻器的全电阻远小于待测电流表内阻可知变阻器应采用分压式接法;题(2)根据串并联规律即可求解;题(3)①的关键是根据欧姆表的中值电阻大小来选择电阻箱;题②的关键是根据欧姆表测量电阻的电路图列出闭合电路欧姆定律表达式,然后求解即可.

(1):由于电压表V的额定电流为:
I V=
U

R V=3mA,远大于待测电流表的额定电流,所以应将待测电流表A与一电阻并联后再与电压表V串联才行;
考虑将待测电流表A与定值电阻
R 1并联,根据串并联规律可知,并联后的总电流为:I=
I A+


I Ar A

R 1=(300
×10−3 +
300×100
×10−3
10)mA=3.3mA,与电压表V的额定电流接近,所以可行,即应将待测电流表A与定值电阻
R 1并联后再与电压表V串联;
由于变阻器的全电阻远小于待测电流表内阻,所以变阻器应采用分压式接法,电路图如图所示:

(2):根据串并联规律应有:

U

R V
=I+

Ir A

R 1,代入数据解得:rA=90Ω;
(3):①:根据欧姆表中值电阻
R 中=30Ω,可知电阻箱应选B;
②:根据闭合电路欧姆定律应有:
I A=
E

R 中①,
I=[E

R 中
+ R x②

点评:
本题考点: 伏安法测电阻.

考点点评: 应明确:①注意电表的反常规接法:电压表可以当电流表使用,电流表也可以当电压表使用,只要能使电表的指针偏转1/3]量程以上即可;②当滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻阻值时,变阻器应采用分压式接法.

1年前

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