Question

14．某同學用下列器材組裝的簡易歐姆表，如圖所示．
a、干電池一節(jié)：電動勢為1.5V且其內(nèi)電阻可忽略；
b、電流計一塊：量程為0至1mA，最小刻度0.1mA，內(nèi)電阻20Ω；
c、可變電阻一只：阻值范圍為100Ω至2500Ω．
（1）測量電阻前，先進行歐姆調(diào)零．將可變電阻P的阻值調(diào)節(jié)為R=1480，此時電流計指針指到最大刻度；
（2）歐姆表正確調(diào)零后，將待測電阻的兩端分別連至紅、黑表筆，若電流計的示數(shù)為0.5mA，待測電阻的阻值R_x=1500；
（3）若將電流計示數(shù)范圍限制在0.1mA到0.9mA之間，歐姆表可量測的電阻范圍為167Ω～13500Ω．；
（4）如果將r=20Ω的電阻與電流計并聯(lián)，重新調(diào)零后，與第（3）問相比，可測見的電阻范圍將如何變化？
可測量的電阻范圍將變�。�

Answer 1

分析 （1）（2）由全電路歐姆定律可求得電阻阻值．
（3）將電流值代入全電路歐姆定律可求得其阻值范圍．
（4）電阻與電流計并聯(lián)后，調(diào)零時，通過電流計的最大電流為1 mA，通過干路的電流為2mA，確定其阻值．

解答 解：（1）電流計的讀數(shù)為1 mA時，全電路的電阻為$\frac{1.5V}{1×1{0}^{-3}A}$=1500A．
    所以，可變電阻的阻值為1500Ω-20Ω=1480Ω．
（2）調(diào)零后，可變電阻的阻值為1480Ω，電流計的示數(shù)為0.5 mA時，待測電阻的阻值為$\frac{1.5V}{0.5×1{0}^{-3}A}$-1480Ω-20Ω=1500Ω（即歐姆表內(nèi)阻等于中值電阻）
（3）電流計示數(shù)0.1 mA，待測電阻的阻值為$\frac{1.5V}{0.1×1{0}^{-3}A}$-1480Ω-20Ω=1350Ω；
電流計示數(shù)0.9 mA，待測電阻的阻值為$\frac{1.5V}{0.9×1{0}^{-3}A}$-1480Ω-20Ω≈167Ω．
歐姆表可量測的電阻范圍167Ω～13500Ω．
（4）可測量的電阻范圍將變小，因電流計兩端并聯(lián)與電流計內(nèi)阻相同的電阻后，電路中的總電流變?yōu)樵瓉淼膬杀�，而電池的電動勢仍�?.5V，故可測量的電阻范圍將變�。�
或者：電阻與電流計并聯(lián)后，調(diào)零時，通過電流計的最大電流為1 mA，通過干路的電流為2mA，全電路的電阻為$\frac{1.5V}{2×1{0}^{-3}A}$=750Ω．
所以，可變電阻的阻值為750Ω-10Ω=740Ω．
電流計示數(shù)0.1 mA，待測電阻的阻值為$\frac{1.5V}{0.2×1{0}^{-3}A}$-740Ω-10Ω=6750Ω，
電流計示數(shù)0.9 mA，待測電阻的阻值為$\frac{1.5V}{1.8×1{0}^{-3}A}$-740Ω-10Ω≈83Ω，
歐姆表可量測的電阻范圍83Ω～6750Ω．
答：（1）1480Ω
  （2）1500Ω
  （3）167Ω～13500Ω
（4）可測量的電阻范圍將變小或者83Ω～67500Ω

點評 考查歐姆表的原理為閉合電路歐姆定律，明確使用歐姆表測電阻時要選擇合適的檔位，指針要指在刻度盤中央刻度附近；對電表讀數(shù)時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．