题目内容

10.实验室常用的双量程电压表是由小量程的电流表改装而成的.图甲是一个量程为0~6mA的电流表,其内阻Rg=10Ω.在电路中,我们可以把小量程的电流表看成一个定值电阻Rg与能显示电流的表盘G串联在一起(如图乙),同样遵从欧姆定律.当有电流通过时,电流可以从表盘G上读出,这时两接线柱A.B之间有一定的电压,此时小量程电流表实际上也可以当成一个小量程的电压表.

(1)如图丙所示,若将这电流表串联一个定值电阻RA后,在A、B之间的加上3V电压时,通过表盘G的电流达到最大值6mA,这样A.B之间就相当于一个量程为0~3V的电压表,求串联的定值电阻RA的大小.
(2)若将这电流表改为量程0~15V的电压表,求再串联的定值电阻RB的大小.

分析 (1)由题意可知,定值电阻RA与Rg串联,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出定值电阻RA的大小;
(2)根据欧姆定律求出电流表改为量程0~15V的电压表时电路中的总电阻,再根据电阻的串联求出定值电阻RB的大小.

解答 解:(1)由题意可知,定值电阻RA与Rg串联,
由I=$\frac{U}{R}$可得,A、B之间的总电阻:
RAB=$\frac{{U}_{AB}}{I}$=$\frac{3V}{6×1{0}^{-3}A}$=500Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,RA=RAB-Rg=500Ω-10Ω=490Ω;
(2)当电流表改为量程0~15V的电压表时,电路中的总电阻:
RAC=$\frac{{U}_{AC}}{I}$=$\frac{15V}{6×1{0}^{-3}A}$=2500Ω,
则RB=RAC-RAB=2500Ω-500Ω=2000Ω.
答:(1)串联的定值电阻RA的大小为490Ω;
(2)若将这电流表改为量程0~15V的电压表,则再串联的定值电阻RB的大小为2000Ω.

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,理解本题的题意和熟练的应用串联电路的特点是本题的关键.

练习册系列答案
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20.某中学初三的同学们正在分组完成“测量小灯泡的电功率”的实验.
(1)小华用如图甲所示电路测量“2.5V”小灯泡的功率,其正常发光时的电阻约8Ω,用笔画线代替导线,完成实物连接电路.
(2)小华完成实验记录数据如表一,在整理数据是他发现其中一个明显的错误,请指出并改正第1次实验数据电流值错误,应为0.20.
表一
次数灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A灯泡电功率P/W灯泡发光情况
12.001.00
22.500.24
33.000.28
表二
实验序号灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A灯泡电功率P/W灯泡发光情况灯泡的额定功率P/W
13.80.291.140正常P=$\frac{1.140+1.102+1.178}{3}$
23.80.301.02正常
33.80.311.178正常1.140
(3)另一小组的小刚完成的实验数据如表二,他与小华交流时发现了表一与表二的不同,对此同学们开始了热烈的讨论:小丽认为,为达到不同的目的,两人的做法都合理;小亮认为小华的做法合理.根据所学知识你认为小华做法合理.
(4)大家还想进一步研究实际功率与电流电压的关系,实验后,小明从实验数据中发现实际电压是额定电压一半时的电功率P1,不等于实际电流是额定电流一半时的电功率P2.小亮很奇怪,这两个实际功率不应该相等吗.为了解释这一现象,小梅没有做实验,除了相关公式,根据一条物理规律灯泡电阻会随温度升高而增大,分析也得出了小明的结论:P1大于P2(选填“大于”“小于”或“等于”)

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