Question

9．某同学用量程为5mA，内阻为20Ω的表头按照图（a）所示电路改装为量程分别为1A和5V的多用电表，图中R₁和R₂为定值电阻，S为单刀开关，则：

（1）请根据图（a）中实验设计，在图（b）中进行实物连线．
（2）开关S断开时，多用表用作电压表（填“电压表”或“电流表”），R₂阻值为980Ω；开关S闭合时，多用表用作电流表（填“电压表”或“电流表”），R₁阻值为5.03Ω．（计算结果保留3位有效数字）
（3）开关S断开，用红黑表笔探测图（c）中的电路故障，发现当两表笔正确地接在灯泡L₁两端的接线柱上时表头有示数；当接在L₁两端时表头也有示数，当接在L₂两端时表头无示数．已知各接线柱接触良好，则电路中一定存在的故障是导线4断路．

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物电路图；
（2）把小量程电流表改装成大量程电流表需要并联一个分流电阻，把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻；应用串并联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值．
（3）由电路的连接情况确定故障．

解答 解：（1）根据图（a）所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（2）由图（a）所示电路图可知，开关S闭合时，毫安表与电阻R₂串联，再与R₁并联，多用电表用于测量电流；开关S断开时，毫安表与电阻R₂串联，多用电表用于测量电压．
把毫安表改装成电压表，串联电阻阻值R₂=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R_g-Rg=$\frac{5}{0.005}-20$=980Ω
把毫安表改装成电流表，并联电阻阻值R₁=$\frac{{I}_{g}（{R}_{g}+{R}_{2}）}{I-{I}_{g}}$≈5.03Ω
（3）当两表笔接L₁，L₂两端时表头有示数则电源开关无故障，且L₁，L₂ 不能短路或者断路，故障为导线4断路．
故答案为：（1）如图 （2）电压表 980  电流表  5.03  （3）导线4断路

点评 本题关键明确电压表和电流的改装原理，然后根据串并联电路的电流、电压、电阻关系列式求解．