题目内容
8.现有一块59CⅡ型的小量程电流表G(表头),满偏电流2mA,内阻约为190Ω~220Ω,用它来改装成一个多用电表.采用如图甲所示电路测量表头的内阻,供选择的器材有:
滑动变阻器R1:最大阻值200Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值10kΩ;
电阻箱R:最大阻值999.9Ω;
电池E1,电动势1.5V;电池E2,电动势3.0V;电池E3,电动势4.5V,(电池内阻均不计)
开关、导线若干.
(1)为提高测量精确度,选用的滑动变阻器应选为R2(填“R1”或“R2”);电池应选E3(填“E1”、“E2”或“E3”);
(2)用该表头G改装成的多用电表的电路如图乙所示,当选择开关置于3时,多用电表测量的是电阻;当选择开关置于6时,多用电表测量的是电压(填“电流”、“电压”或“电阻”);
(3)经准确测量知Rg=200Ω,如果多用电表电流挡的两个量程分别为0.1A和1A,则R1=0.40Ω,R2=3.6Ω(结果保留两位有效数字).
分析 (1)用半偏法测量电流计的内电阻,要求干路电流不变(近似不变),故滑动变阻器电阻要远大于电流表G电阻,阻值相差越大,误差越小;
(2)欧姆表、电压表、电流表都是由小量程电流表改装而成,根据电表结构选择;
(3)接1时为G表头与R2串联成一支路,该支路再与R1并联,作为电流表,由电路得出量程的表达式.接2时为R1与R2串联后与G表头并联成一电流表,由电路得出量程的表达式.由两个表达式求得R1与R2的值.
解答 解:(1)用半偏法测量电流表G的内电阻,要求干路电流近似不变,故滑动变阻器电阻要远大于电流计电阻,阻值相差越大,误差越小,故滑动变阻器采用10kΩ的
R2;电流表G满偏时,根据闭合电路欧姆定律,全电路电阻:R=$\frac{E}{I}=\frac{E}{2×1{0}^{-3}}$
当E=1.5V时,R=750Ω;
当E=3V时,R=1.5kΩ;
当E=4.5V时,R=2.25kΩ;
滑动变阻器连入电路的电阻与电流计电阻相差越大,误差越小,故电源选择E3;
(2)当选择开关置于3时,电源与两并联电阻串联,构成欧姆表,可测量电阻.当选择开关置于1、2时,电流表G与电阻并联,可用来测量电流.当选择开关置于6时,电流表G与电阻串联,可用来测量电压.
(3)接1时,R1起分流作用为一支路,G与R2串联为一支路,此时量程为I1=1A,而电流表的量程为2mA,当G表头达到满偏时通过两个支路的总电流为I1=1A,即
${I}_{1}={I}_{g}+\frac{{I}_{g}({R}_{g}+{R}_{2})}{{R}_{1}}$
同理,接2时,R1+R2为一支路起分流作用,G为一支路,此时量程为 I2=0.1A
则 I2=Ig+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$
解得:R1=0.40Ω,R2=3.6Ω
故答案为:(1)R2; E3; (2)电阻; 电压; (3)0.40;3.6.
点评 本题考查电流表的改装原理,明确并联电阻的分流作用,会由电路求量程的表达式,解答本题的关键是明确半偏法测量电阻的实验原理,明确减小实验误差的方法,了解基本仪器多用电表的结构、原理以及使用方法.
| A. | 水流速度恒定 | B. | 由A到B水速先增后减小 | ||
| C. | 越接近B岸水速越小 | D. | 越接近B岸水速越大 |
| A. | 粒子在偏转磁场中的向心力 | B. | 粒子的质量 | ||
| C. | 粒子的电量 | D. | 粒子的比荷 |
| A. | 变小 | B. | 变大 | C. | 先变小后变大 | D. | 先变大后变小 |
| A. | 该实验是一理想实验,无真实的实验基础,故其结果是荒谬可笑的 | |
| B. | 该实验是以可靠的事实为基础,经过抽象思维,反映出物体的运动并不需要力来维持 | |
| C. | 该实验肯定了亚里士多德的观点“力是改变物体运动状态的原因” | |
| D. | 该实验是可以在实验室实验完成的 |
| A. | μmgx | B. | $\frac{μmgx}{cosθ+μsinθ}$ | ||
| C. | $\frac{μmgx}{usinθ-cosθ}$ | D. | $\frac{μmgxcosθ}{cosθ+μsinθ}$ |