题目内容
【题目】某物理兴趣小组设计了如图a所示的欧姆表电路,通过控制电键S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。所用器材如下:
A.干电池:电动势E= l.5V,内阻r=1.0Ω
B.电流表G :满偏电流Ig= 1mA,内阻Rg =150Ω
C.定值电阻R1= 1200Ω
D.电阻箱R2和R3:最大阻值都为999. 9Ω
E.电阻箱R4:最大阻值9999Ω
F.电键一个,红、黑表笔各1支,导线若干
(1)该实验小组按图a正确连接好电路。当电键S断开时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱R2=___________Ω,使电流表达到满偏,此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内,则R内=_________Ω,欧姆表的倍率是_________(选填“×1”、“×10”)。
(2)闭合电键S:
第一步:调节电阻箱R2和R3,当R2=_________Ω且R3=________Ω时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏;
第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4,调节R4,当电流表指针指向图b所示的位置时,对应的欧姆表的刻度值为_____________Ω.
【答案】 149Ω 1500Ω ×10 14Ω 150Ω 100Ω
【解析】(1)由闭合电路欧姆定律可知:
欧姆表的内阻为: ,
则R2=R丙-R1-Rg-r=1500-1200-150-1=149Ω,
中值电阻应为1500Ω,根据多用电表的刻度设置可知,表盘上只有两种档位,若为×1,则中性电阻太大,不符合实际,故欧姆表倍率应为“×10”.
(2)为了得到“×1”倍率,应让满偏时对应的电阻为150Ω;
电流为: ;
此时表头中电流应为0.001A;则与之并联电阻R3电流应为:0.01-0.001=0.009A,
并联电阻为: ;
故R2=15-1=14Ω;
图示电流为0.60mA;
则总电阻为:
故待测电阻为:R测=2500-1500=1000Ω;
故对应的刻度应为100.