Question

（7分）研究性學(xué)習(xí)小組圍繞一個(gè)量程為30mA的電流計(jì)展開(kāi)探究。

（1）為測(cè)量該電流計(jì)的內(nèi)阻，同學(xué)甲設(shè)計(jì)了如圖（a）所示電路。圖中電源電動(dòng)勢(shì)未知，內(nèi)阻不計(jì)。閉合開(kāi)關(guān)，將電阻箱阻值調(diào)到20Ω時(shí)，電流計(jì)恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到 95Ω時(shí)，電流計(jì)指針指在如圖（b）所示位置，則電流計(jì)的讀數(shù)為???????? mA。由以上數(shù)據(jù)可得電流計(jì)的內(nèi)阻Rg=????????? Ω。

（2）同學(xué)乙將甲設(shè)計(jì)的電路稍作改變，在電流計(jì)兩端接上兩個(gè)表筆，如圖（c）所示，設(shè)計(jì)出一個(gè)簡(jiǎn)易的歐姆表，并將表盤的電流刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度：閉合開(kāi)關(guān)，將兩表筆斷開(kāi)，調(diào)節(jié)電阻箱，使指針指在“30mA”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為??????? Ω（填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對(duì)應(yīng)的電流刻度。則“10mA”處對(duì)應(yīng)表筆間電阻阻值為??????? Ω。

若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池內(nèi)阻變大不能忽略，電動(dòng)勢(shì)不變，但將兩表筆斷開(kāi)，指針仍能滿偏，按正確使用方法再進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將_________（填“變大”、“變小”或“不變”）。

 

Answer 1

【答案】

⑴12.0，30（每空2分，共4分）；⑵∞ ， 6? 不變（每空1分，共3分）

【解析】

試題分析：（1）由電流表的表盤可知，其讀數(shù)為12.0mA，由于指針剛好落在“12”的刻度上，故估讀值為0；當(dāng)電阻箱阻值調(diào)到20Ω時(shí)，電路中的電流為30.0mA，故E=30.0mA×（20Ω+Rg）；當(dāng)電阻箱阻值調(diào)到95Ω時(shí)，電路中的電流為12.0mA，故E=12.0mA×（95Ω+Rg）；聯(lián)立以上兩式解之得：Rg=30Ω；代入得出電源的電動(dòng)勢(shì)為E=1.5V。

（2）由于兩表筆斷開(kāi)時(shí)指針指在最大處，此時(shí)兩表筆間的電阻為無(wú)窮大，所以此時(shí)電阻的刻度應(yīng)該是“∞”，此時(shí)電阻箱接入電路的電阻為20Ω，如果電流表的讀數(shù)為10mA時(shí)，則其兩端電壓為10mA×30Ω=0.3V，電阻箱的兩端電壓為1.5V－0.3V=1.2V，故電路中的電流為1.2V/20Ω=60mA，則通過(guò)被測(cè)電阻的電流為50mA，故被測(cè)電阻的大小為R==6Ω；

由于兩表筆斷開(kāi)時(shí)，其指針仍能滿偏，說(shuō)明此時(shí)電阻箱與電池的內(nèi)阻加起來(lái)是20Ω，所以與電阻箱的電阻是20Ω在電路中沒(méi)有什么區(qū)別，故測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將不變。

考點(diǎn)：歐姆表測(cè)電阻的原理，全電路歐姆定律。