某同学准备用500μA的电流表改装成一块量程为3.0V的电压表．他为了能够更精确地测量电流表的内电阻.设计了如图甲所示的实验电路.图中各元件及仪表的参数如下:A．电流表G1(量程1.0mA.内电阻约100Ω)B．电流表G2 (量程500μA.内电阻约200Ω)C．电池组E(电动势为3.0V.内电阻未知)D．滑动变阻器R0E．四旋钮电阻箱R1F．保护� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．

某同学准备用500μA的电流表改装成一块量程为3.0V的电压表．他为了能够更精确地测量电流表的内电阻，设计了如图甲所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下：
A．电流表G₁（量程1.0mA，内电阻约100Ω）
B．电流表G₂　（量程500μA，内电阻约200Ω）
C．电池组E（电动势为3.0V，内电阻未知）
D．滑动变阻器R₀（0-10Ω）
E．四旋钮电阻箱R₁（总阻值999.9Ω）
F．保护电阻R₂
G．开关S₁，单刀双掷开关S₂
（1）实验中该同学先合上开关S_l，再将开关S₂与a相连，调节滑线变阻器R₀，当电流表G₂有某一合理的示数时，记下电流表G₁的示数为I；然后将开关S₂与b相连，保持R₀不变，调节R₁，使电流表G_l的示数仍为I时，读取电阻箱的读数为R．由上述测量过程可知，电流表G₂内电阻的测量值r_g=R．
（2）若该同学通过测量得到电流表G₂的内电阻值为200Ω，他必须将一个5.8kΩ的电阻与电流表G₂串联，才能改装为一只量程为3.0V的电压表．
（3）相同的电流表

改装成量程分别为U₁、U₂（U₁＞U₂）的两电压表

、

，串联后接到电源上（图乙），两表示数均未超过量程，则两表示数U′₁＞U′₂，两表指针偏转角度θ₁=θ₂．（填“＞”“=”或“＜”）

分析由电路结构知电流表A₂与R₁具有同样位置，当通过电流相等时，电阻相等．
电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g，U为改装后的量程．
两表串联后，通过每个电流表的电流相同，指针偏转角度相同，但两电压表的总内阻不同，则两表的示数不同，其示数之比为两表的内阻之比．

解答解：（1）当电流表G₂有某一合理的示数时，记下电流表G₁的示数I；然后将开关S₂与b相连，保持变阻器R阻值不变，调节R₁，使电流表G_l的示数仍为I时，读取电阻箱的读数R．
结合欧姆定律可知，电流表的内阻与电阻箱的阴值相同为R．
（2）电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为：
R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g=$\frac{3}{500×1{0}^{-6}}-200$=5.8kΩ
（3）因是串联关系，电流大小一样，两表的示数与内阻成正比，即V₁和V₂的读数之比等于和V₁和V₂的内阻之比，所以两表示数U′₁＞U′₂，因是串联关系，电流大小一样，所以两表指针偏转角度相等．
故答案为：（1）R；（2）5.8；（3）＞，=．

点评考查测量电流表内阻的方法，较准电路图的画法，明确电表的改装，并掌握改装电表的误差分析．

练习册系列答案

相关题目

8．

如图所示，真空中两细束平行单色光a和b从一透明半球的左侧以相同速率沿半球的平面方向向右移动，光始终与透明半球的平面垂直．当b光移动到某一位置时，两束光都恰好从透明半球的左侧球面射出（不考虑光在透明介质中的多次反射后再射出球面）．此时a和b都停止运动，在与透明半球的平面平行的足够大的光屏M上形成两个小光点，已知透明半球的半径为R，对单色光a和b的折射率分别为n₁=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$和n₂=2，光屏M到透明半球的平面的距离为L=（$\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}$）R，不考虑光的干涉和衍射，真空中光速为c，求：
（1）两细束单色光a和b的距离d；
（2）两束光从透明半球的平面入射直至到达光屏传播的时间差△t．

10．现有一电流表A有刻度但刻度值很模糊，某兴趣小组要想利用如下实验器材，较准确地测出它的满偏电流和内阻．
A．待测电流表A满偏电流I_g约为500μA，内阻R_g约为500Ω．
B．电流表A₁（量程-1mA，内阻R${\;}_{{A}_{1}}$=100Ω）
C．电流表A₂（量程0-300μA，内阻R${\;}_{{A}_{2}}$=1000Ω）
D．电压表V（量程0-15V，内阻13kΩ）
E．定值电阻R₀（阻值1kΩ）
F．滑动变阻器R（0-5Ω，额定电流2A）
G．电池（电动势2V，内阻不计）
H．开关、导线若干
（1）甲同学设计电路图如图1，则图中电表a为C，电表b为B．（填器材前的字母序号）

（2）乙同学认为甲同学设计的电路不便调节，可加入定值电阻R₀进行改进，如图2两种方案中较好的是A（选填“A”或“B”）．
（3）应读取的物理量是A₁表的读数I₁与A₂表的读数I₂；
（4）用（3）中读取的物理量表示的A表的满偏电流I_g=I₁-I₂，A表的内阻R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{A2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．

7．

如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖直静止在水平面上，其正上方A位置处有一个小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．在下落阶段（　　）

	A．	小球在B位置动能最大
	B．	从A→C的过程中，小球重力势能的减少量等于动能的增加量
	C．	从A→D的过程中，小球的机械能守恒
	D．	从A→D的过程中，小球重力势能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量

14．