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    15．某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路．已知表头G满偏电流为100μA，表头上标记的内阻值为900Ω．R1、R2和R3是定值电阻．利用R1和表头构成1mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表．
    （1）若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V．则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1=100Ω，R2=910Ω，R3=2000Ω．
    （2）用量程为3V，内阻为2500Ω的标准电压表V对改装表3V挡的不同刻度进行校准．所用电池的电动势E为5V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50Ω和5kΩ．为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器．
    （3）校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近M（填“M”或“N”）端．
    （4）若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值大于（填“大于”或“小于”）900Ω．

    分析 （1）根据串并联电路的知识求定值电阻的阻值
    （2）在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器
    （3）分压电路，控制电路两端的电压由0开始增大，同时也起到保护作用
    （4）改装表的读数比标准表的读数偏小，指针偏转的角度偏小，流过的表头的电流偏小，可能是表头电阻偏

    解答 解：（1）根据题意与表头G构成1mA的电流表，则有：${R}_{1}=\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{100×1{0}^{-6}×900}{1×1{0}^{-3}-100×1{0}^{-6}}$=100Ω
    若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V，则有：R2=$\frac{{U}_{ab}-{I}_{g}{R}_{g}}{I}$=$\frac{1-0.09}{1×1{0}^{-3}}$=910Ω
    若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V，则有：R3=$\frac{{U}_{ac}-{I}_{g}{R}_{g}-I{R}_{2}}{I}$=2000Ω
    （2）电压表与之并联之后，电阻小于2500Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大值远小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50Ω的电阻．
    （3）在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近M端，这样把并联部分电路短路，起到一种保护作用．
    （4）造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际其电阻偏大，故其实际阻值大于900Ω
    故答案为：（1）100，910，2 000；（2）50；（3）M；（4）大于

    点评 本题关键是电压表和电流表的改装原理，分析清楚电路结构，应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．

    练习册系列答案
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