Question

4．現(xiàn)有一滿偏電流為500μA，內(nèi)阻為1.2×10³Ω的靈敏電流計(jì)G，某同學(xué)想把它改裝成中值電阻為600Ω的歐姆表，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：
A、一節(jié)干電池（標(biāo)準(zhǔn)電動勢為1.5V）
B、電阻箱R₁（最大阻值99.99Ω）
C、電阻箱R₂（最大阻值999.9Ω）
D、滑動變阻器R₃（0-100Ω）
E、滑動變阻器R₄（0-1kΩ）
F、導(dǎo)線若干及兩個(gè)接線柱
（1）由于電流表的內(nèi)阻較大，該同學(xué)先把電流表改裝為量程為0～2.5mA的電流表，則電流計(jì)應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電阻箱（填“串”或“并”），將其阻值調(diào)為300Ω．
（2）將改裝后的電流表作為表頭改裝為歐姆表，請?jiān)诜娇騼?nèi)把改裝后的電路圖補(bǔ)畫完整，并標(biāo)注所選電阻箱和滑動變阻器的符號（B～E）．
（3）用改裝后的歐姆表測一待測電阻，讀出電流計(jì)的示數(shù)為200μA，則待測電阻阻值為900Ω．

Answer 1

分析 根據(jù)電表的改裝原理可明確如何擴(kuò)大電流表量程，根據(jù)中值電阻求出改裝歐姆表需要串聯(lián)的電阻阻值，從而選擇電阻箱和選擇滑動變阻器，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)求解．

解答 解：（1）將電流計(jì)改裝為電流表應(yīng)該并聯(lián)一個(gè)電阻，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）改裝后的電流表內(nèi)阻$R′=\frac{1}{\frac{1}{300}+\frac{1}{1200}}=240Ω$，把表頭改裝成中值電阻為600Ω的歐姆表，則需要串聯(lián)的電阻R″=600-240=360Ω，
所以選擇電阻箱R₂（最大阻值999.9Ω）和滑動變阻器R₄（0-1kΩ），實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：
（3）根據(jù)$\frac{{I}_{1}}{{I}_{g}}=\frac{{R}_{g}}{{R}_{2}}=\frac{1200}{300}=4$ 
得I₁=4I_g
又   I=I₁+I_g  
 得I=5I_g
所以改裝后，當(dāng)電流表讀數(shù)為200μA時(shí)，
表頭兩端電壓Ug=I_gR_g=0.2mA×1.2k=0.24V，I=5Ig=1mA
所以有 $\frac{1.5-0.24}{0.36+{R}_{x}}$=1mA
解得：R_x=900Ω：
故答案為：（1）并；300；（2）如圖所示；（3）900

點(diǎn)評 本題主要考查了電流表和歐姆表的改裝，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，能正確應(yīng)用歐姆定律和串并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行分析，難度適中．