高中 | 电表的改装 题目答案及解析

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选修3-1

第二章 恒定电流

2.4 串联电路和并联电路

电表的改装

某同学用如图甲所示的实验电路,测量一量程为$1\;\rm mA$电流计的内阻。

按图甲中的实验电路图进行实物连接,将滑动变阻器的滑片置于$B$端,$R_{1}$为定值电阻。闭合开关$\rm S$,断开开关$\rm S_{1}$,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的读数为$U_{1}$(指针偏转超过量程的三分之一),电流计满偏。

闭合开关$\rm S_{1}$,反复调节电阻箱和滑动变阻器的滑片位置使电压表的示数仍为$U_{1}$,电流计的指针偏转到满偏量程的三分之二。读取此时电阻箱的阻值为$R_{0}=190\;\rm \Omega$

电流计的内阻$R_{g}=$                 $\;\rm \Omega$

[["$95$"]]

由电流计的指针偏转到满偏量程的三分之二可知$I_{G}=\dfrac{2}{3}I_{g}$

$I_{R_{{0}}}=\dfrac{1}{3}I_{g}$

$R_{g}=\dfrac{1}{2}R_{0}=\dfrac{1}{2} \times 190\;\rm \Omega=95\;\rm \Omega$

该实验测得电流计的阻值                 真实值(选填“$\gt $”“$\lt $”或“$=$”)(只考虑系统误差)。

[["$=$"]]

实验时反复调节电阻箱和滑动变阻器的滑片位置使电压表的示数仍为$U_{1}$,可知电路的总电流不变,通过电流表的电流是满偏电流的$\dfrac{2}{3}$,而通过$R_{0}$的电流等于电流表满偏电流的$\dfrac{1}{3}$,所以该实验测得电流计的阻值与真实值相等。

同学要将该电流计改装为量程为$20\;\rm mA$的电流表。将阻值为$R_{2}$的定值电阻与$1\;\rm mA$电流计连接,进行改装。然后利用一标准毫安表根据图乙所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。

①根据图乙将图丙中的实物连接                

②定值电阻$R_{2}=$                $\;\rm \Omega$

[["

图片见解析 ;$5$

"]]

电流计改装为电流表应并联一个定值电阻,再通过与一标准毫安表串联,进行检测,如图

当电流计满偏时,由题意知$95\;\Omega\times1\;{\rm mA}=R_{2}\times(20-1)\;\rm mA$

解得$R_{2}=5\;\rm \Omega$

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