题目内容

1.实验室有一种小量程的电流表叫毫安表,在进行某些测量时,其电阻不可忽略.在电路中,可以把毫安表看成一个定值电阻,通过它的电流可以从表盘上读出.利用如图所示的电路可以测量一个毫安表的电阻,电源的内阻忽略不计.R1=150Ω,R2=50Ω,当开关S1闭合,S2断开时,毫安表的读数为8mA,当S1、S2均闭合时,毫安表的读数为10mA.求毫安表的电阻和电源电压.

分析 由题意可知,毫安表为可读出电流值的电阻,则可将毫安表当做电阻处理;当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2与毫安表串联,则由电阻的串联特点和欧姆定律表示出电源的电压;当S1、S2均闭合时R2被短路,R1与RA串联,再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出毫安表的电阻.

解答 解:当开关S1闭合,S2断开时,R1、R2与毫安表RA串联电路,且I1=8mA=0.008A、R1=150Ω、R2=50Ω;
根据欧姆定律可得:U=I1(R1+R2+RA)   ①
当开关S1、S2均闭合时,R2被短路,R1与毫安表RA串联电路,且I2=10mA=0.01A;
则U=I2(R1+RA) ②
联立①②得I1(R1+R2+RA)=I2(R1+RA)
RA=$\frac{{I}_{1}({R}_{1}+{R}_{2})-{I}_{2}{R}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$=$\frac{8mA×(150Ω+50Ω)-10mA×150Ω}{10mA-8mA}$=50Ω;
则:电源电压为U=I2(R1+RA)=0.01A×(150Ω+50Ω)=2V.
答:毫安表的电阻为50Ω;电源电压为2V.

点评 本题考查欧姆定律的应用,注意题目中毫安表的等效方法及开关的短路状态,并能灵活应用欧姆定律.

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