Question

16．现有一满偏电流为500μA，内阻为1.2×10³Ω的灵敏电流计G，某同学想把它改装成中值电阻为600Ω的欧姆表，实验室提供如下器材：
A、一节干电池（标准电动势为1.5V）   
B、电阻箱R₁（最大阻值99.99Ω）
C、电阻箱R₂（最大阻值999.9Ω）       
D、滑动变阻器R₃（0-100Ω）
E、滑动变阻器R₄（0-1kΩ） 
F、导线若干及两个接线柱
（1）由于电流表的内阻较大，该同学先把电流计改装为量程为0～2.5mA的电流表，则电流计应并联一个电阻箱（填“串”或“并”），将其阻值调为300Ω．
（2）将改装后的电流表作为表头改装为欧姆表，请在方框内把改装后的电路图补画完整，并标注所选电阻箱和滑动变阻器的符号（B～E）．
（3）用改装后的欧姆表测一待测电阻，读出电流计的示数为200μA，则待测电阻阻值为900Ω．

Answer 1

分析 （1）把电流表改装成大量程电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律可以求出并联电阻阻值．
（2）欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，根据实验器材与欧姆表结构作出电路图．
（3）根据电流计示数求出通过电阻的电流，然后应用闭合电路欧姆定律求出待测电阻阻值．

解答 解：（1）将电流表改装为3mA的电流表应该并联一个分流电阻，
并联电阻阻值：R=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{500×1{0}^{-6}×1.2×1{0}^{3}}{2.5×1{0}^{-3}-500×1{0}^{-6}}$=300Ω；
（2）改装后的电流表内阻：R=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I}$=$\frac{500×1{0}^{-6}×1.2×1{0}^{3}}{2.5×1{0}^{-3}}$=240Ω，
把表头改装成中值电阻为500Ω的欧姆表，则需要串联的电阻R″=600-240=360Ω，
所以选择电阻箱R₂（最大阻值999.9Ω）和滑动变阻器R₄（0-1kΩ），实验电路图如图所示：

（3）改装后电流表量程是原电流表G量程的：$\frac{2.5×1{0}^{-3}}{50{0×10}^{-6}}$=5倍，
电流表G的示数为200μA，电路电流：I=200μA×5=1000μA=1mA；
待测电阻阻值：R_X=$\frac{U}{I}$-R_内=$\frac{1.5}{1×1{0}^{-3}}$-600=900Ω；
故答案为：（1）并；300；（2）电路图如图所示；（3）900．

点评 本题主要考查了电流表和欧姆表的改装，要注意明确实验原理，能正确应用欧姆定律和串并联电路的特点进行分析，难度适中．