Question

13．電學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的電流表和電壓表都是由小量程電流表G（表頭）改裝而成的，從電路的角度看，表頭就是一個(gè)電阻，同樣遵從歐姆定律．電流表G的電阻Rg叫做電流表內(nèi)阻，指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流Ig叫做滿偏電流，加在它兩端的電壓Ug叫做滿偏電壓．則：
（1）電流表G的滿偏電壓Ug為I_gR_g．
（2）如圖所示，有一個(gè)電流表G，內(nèi)阻為30Ω，滿偏電流為1mA，并聯(lián)一個(gè)電阻R后，就將它改裝成了一個(gè)量程為0.6A的電流表A．
①改裝后的電流表A的內(nèi)阻為0.05Ω．
②將該電流表G改裝成了一個(gè)量程為3V的電壓表V．應(yīng)串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或者“并聯(lián)”）一個(gè)電阻為2970Ω．

Answer 1

分析 （1）知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻，根據(jù)歐姆定律求出滿偏電壓；
（2）①在（1）的基礎(chǔ)上求出滿偏電壓，又知道此時(shí)電流表量程，根據(jù)歐姆定律求改裝后的電流表A的內(nèi)阻；
②電流表滿偏電壓為0.03V，根據(jù)串聯(lián)分壓知識(shí)，要串聯(lián)一個(gè)電阻，由分壓原理求R的大�。�

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，電流表的滿偏電壓：U_g=I_gR_g；
（2）①電流表G，內(nèi)阻為30Ω，滿偏電流為1mA，
由歐姆定律滿偏電壓U_g=I_gR_g=0.001A×30Ω=0.03V，
由歐姆定律，改裝后的電流表A的內(nèi)阻：R_A=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{0.03V}{0.6A}$=0.05Ω；
②內(nèi)阻為30Ω，滿偏電流為1mA的電流表滿偏電壓為0.03V，將該電流表G改裝成了一個(gè)量程為3V的電壓表，根據(jù)串聯(lián)分壓的知識(shí)，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻R，分去的電壓U_R=3V-0.03V=2.97V，
R的電壓是電流表內(nèi)阻電壓的$\frac{2.97V}{0.03V}$=99倍，根據(jù)分壓原理，R的電阻應(yīng)為99×30Ω=2970Ω，
應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻為2970Ω的電阻．
答：（1）電流表G的滿偏電壓U_g為I_gR_g；
（2）①改裝后的電流表A的內(nèi)阻為0.05Ω．
②將該電流表G改裝成了一個(gè)量程為3V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)2970Ω的電阻．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，從題干中獲取有效的信息是解題的關(guān)鍵，體現(xiàn)了與高中物理知識(shí)的銜接，有難度．