Question

18．实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部除表头之外的电路如图所示，因电压表的表头 G 已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻 R₁、R₂ 完好，测得 R₁=2.9kΩ，R₂=12.0kΩ．
（1）由此可知原表头 G 满偏电流I=1mA，内阻 r=100Ω；
（2）现有两个表头，外形都与原表头 G 相同，已知表头 G₁的满偏电流为1mA，内阻为50Ω；表头 G₂的满偏电流0.5mA，内阻为200Ω，又有三个精密定值电阻 r₁=100Ω，r₂=150Ω，r₃=200Ω．若保留 R₁、R₂ 的情况下，用其中一个表头和一个精密电阻对电压表进行修复，则需选用的表头为G₂，精密电阻为r₃（用符号表示）．用选好的表头和精密电阻，再加上原表的精密电阻R₁、R₂，在右面的方框中画出修复后双量程电压表完整的电路图．
（3）若用修复后的电压表测量一电阻两端的电压，用3V的量程时，表头指示的示数为0.4mA，则加在该电阻两端的电压为2.4V．

Answer 1

分析 （1）把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，据量程由欧姆定律原理列方程联立求解．
（2）所选的表头与电阻联接后要与原表头的满偏电流，内部电阻相同，据此分析．
（3）由电压与电流成正比确定电压值．

解答 解：（1）设原满偏电流为I，内阻的r，则量程为3V时：3=I（2900+r）
                            当量程为15V时：15=I（2900+12000+r）
     可求得：I=1mA，r=100Ω
（2）所选的表头与电阻联接后要与原表头的满偏电流，内部电阻相同，则由所给的器材选出的组合为G₂，其并联电阻为r₃=200Ω，则其并联部分的内阻为100Ω，满偏电流为1mA，则可电路图如下图．

（3）改装后的0.5mA对应的为3V，则0.4mA的对应电压为2.4V．
故答案为：（1）1  100   （2）G₂   r₃   （3）2.4V

点评 明确电压表和电流表的改装原理是解题关键，灵活应用欧姆定律求解，此题较简单