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.
| A. | 匀速圆周运动是角速度不变的运动 | B. | 匀速圆周运动是线速度不变的运动 | ||
| C. | 匀速圆周运动是加速度不变的运动 | D. | 匀速圆周运动是向心力不变的运动 |