题目内容

12．六安市某重点中学高二理科班有甲、乙两位同学，利用实验课时间共同在本校实验室进行了有关电表改装的实验探究．实验桌上备齐了实验探究中所需各种器材，其中就有一小量程的电流表，其内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA．
①若他们想用此电流表改装为量程3V的电压表，则串联的电阻为2970Ω，若将它改装为量程0.6A的电流表，则并联的电阻为0.050Ω（保留两位有效数字）
②甲同学又用此小量程的电流表和电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω的电源以及可变电阻R1组成了一个简单的欧姆表电路如图1，则此欧姆表的中值电阻为1500Ω，若甲同学想把改装后的电流表、电压表、欧姆表适当改变和有序组合就可以改为一个多量程多用电表，其设计的简化电路如图2所示，当转换开关S旋到位置1（填“1、2、3、4、5、6”）时是大量程的电流表．
③若乙同学用此多用表测量某电学元件的电阻，选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转很小，因此需选择×100（填“×1”或“×100”）倍率的电阻挡，重新欧姆调零后再测量．若该多用表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，用正确的方法再测量同一个电阻，则测得的电阻值将偏大（填“偏大”“偏小”或“不变”）．

分析 ①把电流表改装为电压表需要串联分压电阻，改装成大量程电流表需要并联分流电阻，应用串并联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值．
②分析清楚电路结构，应用闭合电路欧姆定律分析答题．
③用欧姆表测电阻，要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近．

解答 解：①把电流表改装成3V的电压表，需要串联的分压电阻：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-Rg=$\frac{3}{0.001}$-30=2970Ω，
把电流表改装成0.6A的电流表需要并联的分流电阻阻值：R′=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{0.001×30}{0.6-0.001}$≈0.050Ω；
②欧姆表的内阻：R=$\frac{E}{{I}_{g}}$=$\frac{1.5V}{0.001A}$=1500Ω，由图示电路图可知，开关置于1位置时分流电阻的分流比置于2位置时分流电阻的分流大，因此开关置于1时电流表量程大．
③测量某电学元件的电阻，选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转很小，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，需选择×100倍率的电阻挡，重新欧姆调零后再测量．
当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式：Ig=$\frac{E}{{R}_{内}}$，
欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由I=$\frac{E}{{R}_{内}+{R}_{x}}$=$\frac{{I}_{g}}{1+\frac{{R}_{X}}{{R}_{内}}}$，
可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变大了，测得的电阻值将偏大．
故答案为：①2970；0.050；②1500；1；③×100；偏大．

点评 本题考查了电压表与电流表的改装、欧姆表的使用，知道电表的改装原理，应用串并联电路特点、欧姆定律可以解题；使用欧姆表测电阻时要注意挡位的选择，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零．

练习册系列答案
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