题目内容

10.某物理兴趣小组的同学在查阅资料时了解到,实际的电流表虽然阻值很小,但并不为零.通过请教老师,他们进一步了解到,电流表可以用于测量电流,也可以在一定条件下测量电压;通过给小量程电流表串联或并联一个适当阻值的定值电阻,还可以将它改装成电压表或大量程电流表.于是他们准备只接入一个电阻RX,将一个满偏电流IA=0.1A、电阻RA=0.5Ω、刻度均匀的电流表改装成一个量程为0.6A的电流表.请帮助他们解决如下问题:
(1)请在虚线框内画出该表的电路图;
(2)计算出接入电阻RX的阻值;
(3)计算改装后的电流表指针达到满偏时,电阻RX消耗的电功率.

分析 (1)根据并分流的知识,要使电流表能够测出0.6A的电流,可给电流表并联的一个电阻,当电流表满偏时,通过定值电阻的电流为0.5A,则改装后的电流表可测量0.6A的电流;
(2)根据并联电路的电流特点求出Rx的电流;根据并联电路各支路两端的电压相等,求得Rx两端的电压,从而可计算出并联Rx的阻值;
(3)根据Rx两端的电压及通过的电流,由P=UI计算出电功率.

解答 解:(1)由于电流表的量程太小,要想测量更大的电流,应并联一个电阻来起到分流的作用,如图所示:

(2)由题意可知,IA=0.1A、RA=0.5Ω;I=0.6A,则
IX=I-IA=0.6A-0.1A=0.5A
UX=UA=IA•RA=0.1A×0.5Ω=0.05V
RX=$\frac{{U}_{X}}{{I}_{X}}$=$\frac{0.05V}{0.5A}$=0.1Ω
(3)PX=UX•IX=0.05V×0.5A=0.025W.
答:(1)见上图;
(2)接入电阻RX的阻值为0.1Ω;
(3)改装后的电流表指针达到满偏时,电阻RX消耗的电功率为0.025W.

点评 本题是有关电流表的量程改装问题,根据题干给出的提示,主要考查了欧姆定律在并联电路中的应用,解决此题的关键是能够将电流表看做一个电阻与分流电阻并联,并确定分流电阻的电流和电压.

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