高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题 题目答案及解析

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选修3-1

第二章 恒定电流

2.7 闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律基本问题

某小组将电流表改装成欧姆表,所用器材有电源(电动势$E=1.5\;\rm V$,内阻不计),电流表(满偏电流$I_{g}=100\mu A$,内阻$R_{g}=100\;\rm \Omega$),电阻$R_{0}=500\;\rm \Omega$,滑动变阻器$R(0 ∼ 20\;\rm k\Omega)$,导线若干,电路如图。

欧姆调零时,应先将$A$$B$                 ,再调节滑动变阻器,使电流表示数为                 $\rm \mu A$,此时滑动变阻器的阻值为                 $\;\rm k\Omega$

[["短接","$100$","$14.4$"]]

欧姆表在使用前需要调零,这个过程需要将红黑表笔短接,即图中的$A$$B$点短接;

欧姆表短接调零需要将指针调到电流表$\rm G$满偏的状态,即让$G$表示数为$100\;\rm \mu A$

因为电源内阻不计,调零过程中根据闭合电路欧姆定律可知$I_{\text{g}}=\dfrac{E}{R_{g}+R_{0}+R_{P}}=100 \times 10^{- 6}\;\rm \text{A}$

解得$R_{P}=\dfrac{E}{I_{\text{g}}}-R_{g}-R_{0}=14.4\;\rm k\Omega$

调零后,在$A$$B$间接入电阻$R_{x}$,当电流表示数为$60\;\rm \mu A$时,$R_{x}$                 $\;\rm k\Omega$

[["$10$"]]

当欧姆表的示数是$60\;\rm \mu A$时,根据$I= \dfrac{E}{R_{内}+R_{\text{x}}}$$R_{内}=\dfrac{E}{I_{\text{g}}}$

代入数据可得$R_{\text{x}}=\dfrac{E}{I}-R_{内}=\dfrac{E}{I}-\dfrac{E}{I_{\text{g}}}=\dfrac{1.5}{60 \times 10^{-6}}-15000\;\rm \Omega=10000\;\rm \Omega=10\;\rm k\Omega$

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