题目内容
【题目】某实验小组欲自制欧姆表测量一个电阻的阻值,实验提供的器材如下:
A.待测电阻Rx(约200Ω)
B.电源(电动势E约1.4V,内阻r约10Ω)
C.灵敏电流计G(量程1mA,内阻Rg=200Ω)
D.电阻R1=50Ω
E.电阻R2=200Ω
F.滑动变阻器R(阻值范围为0~500Ω)
G.开关,导线若干
(1)由于电源电动势未知,该实验小组经过分析后,设计了如图(a)的测量电路。部分步骤如下:先闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R,使灵敏电流计示数I1=0.90mA,此时电路总电流I总=______mA;保持滑动变阻器滑片位置不动,断开开关S2,读出此时灵敏电流计的示数I2=0.54mA,则电源电动势为______V。
(2)测出电动势后,该小组成员在图(a)的基础上,去掉两开关,增加两支表笔M、N,其余器材不变,改装成一个欧姆表,如图(b),则表笔M为______(选填“红表笔”或“黑表笔”)。用改装后的欧姆表先进行电阻调零,再测量Rx阻值,灵敏电流计的示数I如图(c),则I=______mA,待测电阻Rx的阻值为______Ω。
【答案】4.50 1.35 黑表笔 0.60 180
【解析】
(1)[1]闭合开关S1、S2,G与R1并联,调节滑动变阻器R,灵敏电流计读数I1=0.90mA,根据并联电路特点,此时电路总电流
I总==4.50mA
[2]根据闭合电路欧姆定律,闭合开关S1、S2时,有
E=I1Rg+()(R′+r)
断开S2后,有
E=I2Rg+()(R′+R2+r)
联立解得
E=1.35V
(2)[3]改装为欧姆表后,表内有电源,根据多用电表“红进黑出”的特点,表笔M应接黑表笔。
[4][5]根据欧姆表的原理,欧姆调零时,有
接待测电阻后,读出灵敏电流计的电流为
I=0.60mA
则有
解得
Rx=180Ω