题目内容

10．一块电流表的内阻大约是几百欧，某同学用如图所示的电路测量其内阻和满偏电流，部分实验步骤如下：
①选择器材：两个电阻箱、两节干电池（每节电动势为1.5V，内阻不计）、两个单刀单掷开关和若干导线；
②按如图所示的电路图连接好器材，断开开关S1、S2，将电阻箱1 的电阻调至最大；
③闭合开关S1，调节电阻箱1，并同时观察电流表指针，当指针处于满偏刻度时，读取电阻箱1的阻值为500Ω；
④保持电阻箱1的电阻不变，再闭合开关S2，只调节电阻箱2，并同时观测电流表指针，当指针处于半偏刻度时，读取电阻箱2 的阻值为250Ω，通过分析与计算可知：
（1）电流表内阻的测量值RA=500Ω；电流表的满偏电流值Ig=3mA；
（2）该同学对此电流表进行改装，使改装后的电流表量程为3A，则改装后的电流表的内阻RA′=0.5Ω．

分析 本题（1）的关键是根据闭合电路欧姆定律列出两种情况下的表达式，然后联立即可求解；题（2）的关键是改装后电流表的满偏电压与可知前电流表的满偏电压相等，然后根据欧姆定律即可求解．

解答 解：（1）：当开关${s}_{1\;\;}^{\;}$闭合${s}_{2}^{\;}$断开时，根据闭合电路欧姆定律应有：E=${I}_{g}^{\;}{（R}_{A}^{\;}{+R}_{1}^{\;}）$；
开关${s}_{2}^{\;}$闭合后应有：2E=${{\frac{1}{2}I}_{g}^{\;}R}_{A}^{\;}$+$（{\frac{1}{2}I}_{g}^{\;}+\frac{{{\frac{1}{2}I}_{g}^{\;}R}_{A}^{\;}}{{R}_{2}^{\;}}）$${R}_{1}^{\;}$；
联立以上两式并将${R}_{1}^{\;}$=500Ω，${R}_{2}^{\;}$=250Ω，E=1.5V代入解得：${R}_{A}^{\;}$=500Ω，${I}_{g}^{\;}$=3mA；
（2）：根据并联电路特点可知，改装后电流表的内阻为：${\;R}_{A}^{′}$=$\frac{{I}_{g}{R}_{A}}{I}$=$\frac{3×500×1{0}^{-3}}{3}$=0.5Ω；
故答案为：（1）500Ω，3mA
（2）0.5Ω

点评 对实验题目，应根据题意依据有关物理规律列出相应的表达式，然后求出待测物理量即可．

练习册系列答案
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1．在“研究匀变速直线运动”的实验中：
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18．竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为R的$\frac{1}{4}$圆弧MN和半径为r的半圆弧NP拼接而成（两段圆弧相切于N点），小球带正电，质量为m，电荷量为q．已知将小球由M点静止释放后，它刚好能通过P点，不计空气阻力．下列说法正确的是（　　）
A．若加竖直向上的匀强电场E（Eq＜mg），则小球能通过P点
B．若加竖直向下的匀强电场，则小球不能通过P点
C．若加垂直纸面向里的匀强磁场，则小球不能通过P点
D．若加垂直纸面向外的匀强磁场，则小球不能通过P点
5．下列说法中正确的是（　　）
A．质子与中子结合成氘核的过程中需要吸收能量
B．${\;}_{88}^{226}$Ra（镭）衰变为${\;}_{86}^{222}$Rn（氡）要经过1次α衰变
C．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流
D．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间
E．法国物理学家德布罗意预言了实物粒子的波动性
15．“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型，如图所示，已知绳长为l，重力加速度为g，忽略空气阻力，则（　　）
A．小球运动到最低点Q时，处于超重状态
B．小球初速度v0越大，则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大
C．当v0＞$\sqrt{6gl}$，小球一定能通过最高点P
D．当v0＜$\sqrt{gl}$，细绳始终处于绷紧状态
2．有以下可供选用的器材及导线若干条，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流．
A．待测电流表A0：满偏电流约为700～800μA、内阻约100Ω，已知表盘刻度均匀、总格数为N．
B．电流表A：量程0.6A、内阻0.1Ω．
C．电压表V：量程3V、内阻3kΩ．
D．滑动变阻器R：最大阻值200Ω．
E．电源E：电动势约3V、内阻约1.5Ω．
F．开关S一个．
（1）根据你的测量需要，在B．（电流表A）和C．（电压表V）中应选择C．（只需填写序号即可）
（2）在虚线框内画出你设计的实验电路图．
（3）测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A0的指针偏转了n格，可算出满偏电流IAmax=$\frac{N}{n}•\frac{U}{{R}_{v}}$，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是U为电压表读数，Rv为电压表内阻．
19．如图所示，宽度L=1.0m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内，以M为坐标原点，MN方向为x轴正方向建立坐标系，x、y轴与虚线所包围的有界匀强磁场磁感应强度大小B=0.5T，方向竖直向下．现将质量m=0.1kg的金属棒ab放在框架上，与y轴重合，受到F=0.7N的力作用后，由静止沿x轴方向运动，经0.5s通过AB，接着一直做a=2m/s2的匀加速直线运动．PM段电阻为1Ω，其它部分电阻不计．求
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20．一按正弦规律变化的交流电的图象如图所示，根据图象可知（　　）
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