Question

17．某同学学习了多用电表的原理和内部结构后，想自己动手改装一个欧姆表，现有一个满偏电流为500μA，内阻为1200Ω的电流表，该同学将它与电阻箱并联后串联一个滑动变阻器（作为调零电阻）和一个电动势为1.5V、内阻不计的电池，改装成中值电阻为600Ω的欧姆表．
（1）为达到上述实验要求，应将电阻箱阻值调到300Ω，所需滑动变阻器的电阻变化范围应选择下面的A（选填选项前的字母）
A.0-500Ω  B.0-5kΩ
（2）用改装的欧姆表对如图所示的故障电路进行检测，已知电路中电源是完好的，断开电键后，将红黑表笔接在a、b间时电流表无示数，接在c、d间时电流表的示数为300μA，则电路故障为灯泡断路，另一个完好的元件的阻值是400Ω．

Answer 1

分析 （1）根据电源电动势与中值电阻阻值应用欧姆定律求出电流表的满偏电流，然后应用并联电路特点与欧姆定律可以求出电阻箱阻值；根据中值电阻阻值与电流表内阻选择滑动变阻器．
（2）欧姆表指针不偏转说明电阻阻值无穷大，则被测电路断路；应用闭合电路欧姆定律可以求出电阻阻值．

解答 解：（1）欧姆表的中值电阻等于其内阻，R_内=R_中=600Ω，
电流表的满偏电流：I_A=$\frac{E}{{R}_{内}}$$\frac{1.5}{600}$=0.0025A，
并联电阻箱阻值：R_电阻箱=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{I}_{A}-{I}_{g}}$=$\frac{500×1{0}^{-6}×1200}{0.0025-500×1{0}^{-6}}$=300Ω，
欧姆表调零时滑动变阻器接入电路的阻值：R=R_中-R_电阻箱=300Ω，则滑动变阻器应选择A；
（2）将红黑表笔接在a、b间时电流表无示数，说明a、b间电阻无穷大，灯泡断路；
电流表量程扩大了：$\frac{0.0025A}{500×1{0}^{-6}A}$=5倍，电流表示数为：300μA时通过电阻的电流为：I=300μA×5=1500μA，
电阻阻值：R=$\frac{E}{I}$-R_内=$\frac{1.5}{1500×1{0}^{-6}}$-600=400Ω；
故答案为：（1）300；A；（2）灯泡断路；400Ω．

点评 本题考查了把电流表改装成大量程电流表、把电流表改装成欧姆表等问题，知道电流表与欧姆表的改装原理是解题的关键；应用串并联电路特点与欧姆定律可以解题；要知道欧姆表的内阻等于其中值电阻．