微專題九 電學(xué)實驗基礎(chǔ) 常用儀器的使用與讀數(shù)1.螺旋測微器的原理和讀數(shù)(1)原理:測微螺桿與固定刻度之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm,即旋鈕每旋轉(zhuǎn)一周,測微螺桿前進(jìn)或后退0.5 mm,而可動刻度上的刻度為50等份,每轉(zhuǎn)動一小格,測微螺桿前進(jìn)或后退0.01 mm,即螺旋測微器的精確度為0.01 mm。讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上,因此,螺旋測微器又叫千分尺。(2)讀數(shù):測量值(mm)=固定刻度讀數(shù)(注意半毫米刻線是否露出)+可動刻度讀數(shù)(估讀一位)。2.游標(biāo)卡尺的原理和讀數(shù)(1)原理:利用主尺的分度值與游標(biāo)尺的分度值的差值制成。不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度的長度少1 mm。(2)讀數(shù):若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標(biāo)尺上讀出的與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)尺上的格數(shù),則記錄結(jié)果表達(dá)為x+K×精確度。3.常用電表的讀數(shù)對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題,首先要弄清電表量程,然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度,按照指針的實際位置進(jìn)行讀數(shù)即可。(1)0~3 V的電壓表和0~3 A的電流表讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度是0.1 V或0.1 A,看清楚指針的實際位置,讀到小數(shù)點后面兩位。(2)對于0~15 V量程的電壓表,精確度是0.5 V,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位,即讀到0.1 V。(3)對于0~0.6 A量程的電流表,精確度是0.02 A,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位,這時要求“半格估讀”,即讀到分度值的一半0.01 A。 (1)如圖所示的三把游標(biāo)卡尺,它們的游標(biāo)卡尺從上至下分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分,它們的讀數(shù)依次為________ mm,______ mm,________ mm。(2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖丁所示,則金屬絲的直徑是________ mm。(3)①圖戊使用0.6 A量程時,對應(yīng)刻度盤上每一小格代表______ A,圖中表針示數(shù)是______ A;當(dāng)使用3 A量程時,對應(yīng)刻度盤上每一小格代表______ A,圖中表針示數(shù)為______ A。②圖己使用較小量程時,每小格表示______ V,圖中表針的示數(shù)為______ V。若使用的是較大量程,則這時表盤刻度每小格表示______ V,圖中表針示數(shù)為______ V。戊          己(4)旋鈕式電阻箱如圖庚所示,電流從接線柱A流入,從B流出,則接入電路的電阻為________ Ω。今欲將接入電路的電阻改為2 087 Ω,最簡單的操作方法是________。若用兩個這樣的電阻箱,即可得到的電阻值范圍為________。[解析] (1)圖甲讀數(shù):整毫米是17,不足1毫米數(shù)是6×0.1 mm=0.6 mm,最后結(jié)果是17 mm+0.6 mm=17.6 mm。圖乙讀數(shù):整毫米是23,不足1毫米數(shù)是17×0.05 mm=0.85 mm,最后結(jié)果是23 mm+0.85 mm=23.85 mm。圖丙讀數(shù):整毫米是3,不足1毫米數(shù)是9×0.02 mm=0.18 mm,最后結(jié)果是3 mm+0.18 mm=3.18 mm。(2)固定刻度示數(shù)為2.0 mm,不足半毫米的從可動刻度上讀,其示數(shù)為16.0,最后的讀數(shù):2.0 mm+16.0×0.01 mm=2.160 mm。(3)①使用0.6 A量程時,刻度盤上的每一小格為0.02 A,表針示數(shù)為0.44 A;當(dāng)使用3 A量程時,每一小格為0.1 A,表針示數(shù)為2.20 A。②電壓表使用3 V量程時,每小格表示0.1 V,表針示數(shù)為1.70 V;使用15 V量程時,每小格表示0.5 V,表針示數(shù)為8.5 V。(4)電阻為1 987 Ω。最簡單的操作方法是將“×1 k”旋鈕調(diào)到2,再將“×100”旋鈕調(diào)到0。每個電阻箱的最大阻值是9 999 Ω,用這樣的兩個電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9 999 Ω=19 998 Ω。故用兩個這樣的電阻箱,可得到的電阻值范圍為0~19 998 Ω。[答案] (1)17.6 23.85 3.18 (2)2.160 (3)①0.02 0.44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5 (4) 1 987 將“×1 k”旋鈕調(diào)到2,再將“×100”旋鈕調(diào)到0 0~19 998 Ω 對于基本儀器,正確讀數(shù)必須注意以下三點(1)要注意量程。(2)要弄清所選量程對應(yīng)的每一大格和每一小格所表示的值。(3)要掌握基本儀器的讀數(shù)原則。最小刻度是“1”的儀器,要求讀到最小刻度后再往下估讀一位;最小刻度是“2”和“5”的儀器,只要求讀到最小刻度所在的這一位,不再往下估讀。1.某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度,測量結(jié)果如圖甲和乙所示。該工件的直徑為________cm,高度為________mm。[解析] 游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為1.2 cm,游標(biāo)尺上第4個刻度線和主尺上某一刻度線對齊,所以游標(biāo)尺讀數(shù)為4×0.05 mm=0.20 mm=0.020 cm,所以最終讀數(shù)為:1.2 cm+0.020 cm=1.220 cm。螺旋測微器的固定刻度為6.5 mm,可動刻度為36.0×0.01 mm=0.360 mm,所以最終讀數(shù)為6.5 mm+0.360 mm=6.860 mm。[答案] 1.220 6.860(6.858~6.862均正確)2.(1)如圖甲所示,當(dāng)電流表使用的量程為0~0.6 A時,對應(yīng)刻度盤上每一小格代表________ A,圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為________ A;當(dāng)電流表使用的量程為0~3 A時,對應(yīng)刻度盤中每一小格代表________ A,圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為________A。(2)如圖乙所示,當(dāng)電壓表使用的量程為0~3 V時,每一小格代表________ V,圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為________ V;當(dāng)電壓表使用的量程為0~15 V時,則表盤刻度每一小格代表________ V,圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為________V。 甲         乙[解析] (1)當(dāng)電流表使用0~0.6 A量程時,刻度盤上的每一小格代表0.02 A,表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為0.36 A;當(dāng)電流表使用0~3 A量程時,每一小格代表0.1 A,表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為1.80 A。(2)當(dāng)電壓表使用0~3 V量程時,每一小格代表0.1 V,表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為2.10 V;當(dāng)電壓表使用0~15 V量程時,每一小格代表0.5 V,表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為10.5 V。[答案] (1)0.02 0.36 0.1 1.80 (2)0.1 2.10 0.5 10.5 電流表的內(nèi)、外接法1.電流表的內(nèi)接法和外接法的比較 內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U=Ux+UA電壓表分流I=Ix+I(xiàn)V電阻測量值R=Rx+RA>Rx,測量值大于真實值R<Rx,測量值小于真實值適用條件RA?RxRV?Rx適用于測量大阻值電阻小阻值電阻2.兩種接法的選擇(1)阻值比較法先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較,若Rx較小,宜采用電流表外接法;若Rx較大,宜采用電流表內(nèi)接法。簡單概括為“大內(nèi)小外”。(2)臨界值計算法①Rx<時,用電流表外接法。②Rx>時,用電流表內(nèi)接法。(3)實驗試探法按如圖所示接好電路,讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表的示數(shù)有較大的變化,而電流表的示數(shù)變化不大,則應(yīng)采用電流表外接法;如果電流表的示數(shù)有較大的變化,而電壓表的示數(shù)變化不大,則應(yīng)采用電流表內(nèi)接法。 (2020·全國卷Ⅰ·T22)某同學(xué)用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx,所用電壓表的內(nèi)阻為1 kΩ,電流表內(nèi)阻為0.5 Ω,該同學(xué)采用兩種測量方案,一種是將電壓表跨接在圖(a)所示電路的O 、P兩點之間,另一種是跨接在O 、Q兩點之間,測量得到如圖(b)所示的兩條U-I圖線,其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。(a)回答下列問題:(1)圖(b)中標(biāo)記為Ⅱ的圖線是采用電壓表跨接在______(填“O 、P ”或“O 、Q ”)兩點的方案測量得到的。(b)(2)根據(jù)所用實驗器材和圖(b)可判斷,由圖線________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的結(jié)果更接近待測電阻的真實值,結(jié)果為________Ω(保留1位小數(shù))。(3)考慮到實驗中電表內(nèi)阻的影響,需對(2)中得到的結(jié)果進(jìn)行修正,修正后待測電阻的阻值為________Ω(保留1位小數(shù))。[解析] (1)當(dāng)用電流表內(nèi)接法時,測量值為Rx1=Rx+RA>Rx,當(dāng)用電流表外接法時,測量值為Rx2<Rx,圖(b)中圖線Ⅱ的斜率較小,所以應(yīng)為使用電流表外接法測量的結(jié)果,即電壓表跨接在O、P間測量得到的。(2)由圖線可得Rx約為50.0 Ω,可知Rx,所以用電流表內(nèi)接法測量的結(jié)果誤差較小,即由圖線Ⅰ得到的結(jié)果更接近待測電阻的真實值,測量結(jié)果Rx1=50.5 Ω。(3)因為Rx1=Rx+RA,所以Rx=Rx1-RA=50.0 Ω。[答案] (1)O、P (2)Ⅰ 50.5 (3)50.01.用內(nèi)阻為3 000 Ω的電壓表和內(nèi)阻為10 Ω的電流表測電阻,在圖甲、乙兩種情況下,電壓表的示數(shù)都是60 V,電流表的示數(shù)都是0.2 A,則R1的測量值為______ Ω,真實值是______ Ω,R2的測量值為______ Ω,真實值是______ Ω。甲         乙[解析] 題圖甲:電阻R1的測量值R1測=300 Ω,真實值R1真=R1測-RA=290 Ω;題圖乙:電阻R2的測量值R2測=300 Ω,真實值R2真=333.3 Ω。[答案] 300 290 300 333.32.在測定某金屬的電阻率實驗中:圖1     圖2     圖3(1)某學(xué)生進(jìn)行了如下操作:①利用螺旋測微器測金屬絲直徑d,如圖1所示,則d=________ mm。②測量金屬絲電阻Rx的電路圖如圖2所示,閉合開關(guān)S,先后將電壓表右側(cè)接線端P接a、b點時,電壓表和電流表示數(shù)如表1所示。該學(xué)生認(rèn)真觀察到兩次測量中,電流表的讀數(shù)幾乎未變,發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是________,比較合理且較準(zhǔn)確的金屬絲電阻Rx測=________ Ω(保留兩位有效數(shù)字),從系統(tǒng)誤差角度分析,Rx的測量值與其真實值Rx真比較,Rx測________Rx真(選填“>”“=”或“<”)。 U(V)I(A)接線端P接a1.840.15接線端P接b2.400.15表1 U(V)I(A)接線端P接a2.560.22接線端P接b3.000.20表2(2)另一同學(xué)找來一恒壓電源,按圖3的電路先后將接線端P分別接a處和b處,測得相關(guān)數(shù)據(jù)如表2所示,該同學(xué)利用該數(shù)據(jù)可算出Rx的真實值為________ Ω。[解析] (1)①由題圖所示螺旋測微器可知,螺旋測微器示數(shù)為1.5 mm+20.4×0.01 mm=1.704 mm。②由表中實驗數(shù)據(jù)可知,電壓表接a、b兩點時,電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)變化較大,說明電壓表內(nèi)阻很大,電壓表分流很小,幾乎為零,電流表分壓較大,電流表應(yīng)采用外接法,接線端P應(yīng)接a點,金屬絲電阻Rx測 Ω≈12 Ω;電流表采用外接法,由于電壓表分流作用,電流表的測量值大于真實值,由歐姆定律可知,金屬絲電阻測量值小于真實值。(2)由表中實驗數(shù)據(jù)知,RA,則Rx-RA=13 Ω。[答案] (1)①1.704?、陔妷罕韮?nèi)阻遠(yuǎn)大于金屬絲電阻,電壓表分流幾乎為零 12 < (2)13 滑動變阻器的分壓和限流1.滑動變阻器兩種連接方式 限流接法分壓接法對比說明電路圖串、并聯(lián)關(guān)系不同負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍(不計電源內(nèi)阻)≤U≤E0≤U≤E分壓電路調(diào)節(jié)范圍大負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍(不計電源內(nèi)阻)≤I≤0≤I≤分壓電路調(diào)節(jié)范圍大閉合S前滑片位置b端a端都是為保護(hù)電路元件2.滑動變阻器必須接成分壓電路的幾種情況:(1)要求電壓表能從零開始讀數(shù);(2)當(dāng)待測電阻Rx?R(滑動變阻器的最大阻值)時;(3)若采用限流式接法,電路中的最小電流仍超過電路中電表、電阻允許的最大電流。3.滑動變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且要求電壓不從零開始變化,通常情況下,由于限流式結(jié)構(gòu)簡單、耗能少,優(yōu)先使用限流式。 在描繪一個標(biāo)有“6.3 V 0.3 A”的小燈泡的伏安特性曲線的實驗中,要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到6.3 V,并便于操作。已選用的器材有:學(xué)生電源(電動勢為9 V,內(nèi)阻約1 Ω);電流表(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻約0.2 Ω;量程為0~3 A,內(nèi)阻約0.04 Ω);電壓表(量程為0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ;量程為0~15 V,內(nèi)阻約15 kΩ);開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。(1)實驗中還需要選擇一個滑動變阻器,現(xiàn)有以下兩個滑動變阻器,則應(yīng)選其中的________(選填選項前的字母)。A.滑動變阻器(最大阻值10 Ω,最大允許電流1 A)B.滑動變阻器(最大阻值1 500 Ω,最大允許電流0.3 A)(2)實驗電路圖應(yīng)選用圖1中的________(選填“甲”或“乙”)。  甲       乙圖1圖2  圖3      圖4(3)請根據(jù)(2)中所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖2中實物電路的連線。(4)閉合開關(guān),改變滑動變阻器滑動端的位置,并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次測量中電流表選擇0~0.6 A量程,電壓表選擇0~15 V量程,電流表、電壓表示數(shù)如圖3所示,可知該狀態(tài)下小燈泡電阻的測量值Rx=________ Ω(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(5)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),畫出的小燈泡I-U圖線如圖4所示。由此可知,當(dāng)小燈泡兩端的電壓增加時,小燈泡的電阻值將________(選填“變大”或“變小”)。[解析] (1)實驗要求燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到6.3 V,則滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法,所以要選擇最大值比較小的A。(2)燈泡正常發(fā)光時的電阻為R= Ω=21 Ω,該電阻值相對于電壓表屬于小電阻,所以電流表應(yīng)采用外接法,又由(1)得采用分壓接法,因此實驗電路應(yīng)選乙。(3)根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖,實物電路圖如答案圖所示。(4)電流表的量程為0.6 A,所以每一小格的讀數(shù)為0.02 A,所以電流表的讀數(shù)為0.22 A。電壓表的量程為15 V,所以每一小格的讀數(shù)為0.5 V,所以讀數(shù)為8×0.5 V=4.0 V。由歐姆定律得Rx Ω=18 Ω。(5)在I-U圖象中,各個點與坐標(biāo)原點的連線的斜率表示電阻的倒數(shù),由圖可知,隨電壓增大,各點與坐標(biāo)原點的連線的斜率減小,所以可知待測電阻的電阻值變大。[答案] (1)A (2)乙 (3)如圖所示 (4)18 (5)變大1.要描繪一個標(biāo)有“3 V 0.8 W”小燈泡的伏安特性曲線,要求小燈泡兩端的電壓由零逐漸增加,且盡量減小實驗誤差。已選用的器材除導(dǎo)線、開關(guān)外,還有:電池組(電動勢為4.5 V,內(nèi)阻約1 Ω)電流表(量程0.6 A,內(nèi)阻約為1 Ω)電壓表(量程3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ)滑動變阻器(最大阻值20 Ω,額定電流1 A)實驗電路應(yīng)選用________(填字母代號)。A    B    C    DB [由題意得,本實驗要求從電壓表讀數(shù)為零開始測量,故滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法;由于小燈泡電阻較小,因此應(yīng)采用電流表外接法,故選擇B電路。]2.有一個小電珠上標(biāo)有“4 V 2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個電珠的I-U圖線。有下列器材供選用:A.電壓表(0~5 V,內(nèi)阻10 kΩ)B.電壓表(0~10 V,內(nèi)阻20 kΩ)C.電流表(0~0.3 A,內(nèi)阻1 Ω)D.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻0.4 Ω)E.滑動變阻器(5 Ω,1 A)F.滑動變阻器(500 Ω,0.2 A)(1)實驗中電壓表應(yīng)選用________,電流表應(yīng)選用________。(用序號字母表示)(2)為使實驗誤差盡量減小,要求電壓從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù),滑動變阻器應(yīng)選用________。(用序號字母表示)(3)請在虛線框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖,并把下圖中所示的實驗器材用實線連接成相應(yīng)的實物電路圖。  [解析] (1)因小電珠的額定電壓為4 V,為保證安全,選用的電壓表量程應(yīng)稍大于4 V,但不能大太多,量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確,故選用0~5 V的電壓表,故選A;由P=UI得,小電珠的額定電流I==0.5 A,故應(yīng)選擇0~0.6 A量程的電流表,故選D。(2)由題意可知,電壓從零開始變化,并要求多測幾組數(shù)據(jù),故只能采用滑動變阻器分壓式接法,而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動變阻器,故選E。(3)小電珠內(nèi)阻R==8 Ω,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小電珠內(nèi)阻,應(yīng)采用電流表外接法,故電路圖和實物連接圖如圖所示。[答案] (1)A D (2)E (3)圖見解析 電表的改裝1.主要類型用靈敏電流計改裝為較大量程電流表、電壓表。2.改裝原理(1)電流表的改裝利用了并聯(lián)電路分流的原理。(2)電壓表的改裝利用了串聯(lián)電路分壓的原理。3.電表的改裝分析 改裝成電壓表改裝成電流表內(nèi)部電路改裝后的量程U=Ig(R+Rg)I=Ig量程擴(kuò)大的倍數(shù)n=n=接入電阻的阻值R=-Rg(n-1)RgR=改裝后的總電阻Rx=Rg+R=nRgRx (2019·全國卷Ⅰ)某同學(xué)要將一量程為250 μA的微安表改裝為量程為20 mA的電流表。該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為1 200 Ω,經(jīng)計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接,進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表,根據(jù)圖(a)所示電路對改裝后的電表進(jìn)行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表)。圖(a)圖(b)(1)根據(jù)圖(a)和題給條件,將圖(b)中的實物連線。(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0 mA時,微安表的指針位置如圖(c)所示,由此可以推測出所改裝的電表量程不是預(yù)期值,而是________。(填正確答案標(biāo)號)圖(c)A.18 mA B.21 mA  C.25 mA D.28 mA(3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是______。(填正確答案標(biāo)號)A.微安表內(nèi)阻測量錯誤,實際內(nèi)阻大于1 200 ΩB.微安表內(nèi)阻測量錯誤,實際內(nèi)阻小于1 200 ΩC.R值計算錯誤,接入的電阻偏小D.R值計算錯誤,接入的電阻偏大(4)要達(dá)到預(yù)期目的,無論測得的內(nèi)阻值是否正確,都不必重新測量,只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可,其中k=________。[解析] (1)量程為250 μA的微安表改裝成量程為20 mA的電流表,量程擴(kuò)大了80倍,需要將定值電阻與微安表并聯(lián),然后根據(jù)題圖(a)的原理圖連線。(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表示數(shù)為16.0 mA時,對應(yīng)的微安表讀數(shù)為160 μA,說明量程擴(kuò)大了100倍,因此所改裝的電表量程是25 mA,選項C正確。(3)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表示數(shù)為16.0 mA時,對應(yīng)的微安表讀數(shù)應(yīng)為200 μA,而實際測量時微安表讀數(shù)為160 μA,實際測量時微安表讀數(shù)偏小,若R值計算無誤,而微安表內(nèi)阻測量錯誤,則說明微安表實際內(nèi)阻大于1 200 Ω,選項A正確,B錯誤;若微安表內(nèi)阻測量無誤,而R值計算錯誤,則并聯(lián)接入的電阻的阻值偏小,R的分流較大,導(dǎo)致微安表中電流較小,選項C正確,D錯誤。(4)預(yù)期目的是將量程為250 μA的微安表改裝成量程為20 mA的電流表,量程擴(kuò)大80倍,根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律有IgRg=79IgkR;當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表示數(shù)為16.0 mA時,對應(yīng)的微安表讀數(shù)為160 μA,量程擴(kuò)大了100倍,根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律有IgRg=99IgR;聯(lián)立解得k=。[答案] (1)連線如圖所示(2)C (3)AC (4)1.小明在實驗室測量某金屬絲的電阻率時,經(jīng)分析需要一個量程為6 V的電壓表與一個量程為0.6 A的電流表,但實驗室為其提供的器材有兩個滿偏電流為Ig=3 mA、內(nèi)阻為Rg=120 Ω的電流表,兩個最大阻值為9 999.9 Ω的電阻箱?,F(xiàn)用以上器材改裝成量程為0.6 A的電流表需將________聯(lián)的電阻箱調(diào)到________ Ω。[解析] 要將提供的電流表改裝成量程為0.6 A的電流表,應(yīng)并聯(lián)一個電阻,設(shè)應(yīng)并聯(lián)電阻的阻值為R2,則IR2=I-Ig=0.6 A-3×10-3 A=0.597 A,根據(jù)并聯(lián)電路中的電流分配關(guān)系可得R2Rg×120 Ω≈0.6 Ω,即應(yīng)并聯(lián)一個0.6 Ω的電阻,故并聯(lián)的電阻箱應(yīng)調(diào)到0.6 Ω。[答案] 并 0.62.某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的電路圖如圖所示,圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。(1)已知表頭G滿偏電流為100 μA,表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為900 Ω。R1、R2和R3是定值電阻。利用R1和表頭構(gòu)成1 mA的電流表,然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用a、b兩個接線柱,電壓表的量程為1 V;若使用a、c兩個接線柱,電壓表的量程為3 V。則根據(jù)題給條件,定值電阻的阻值應(yīng)選R1=________ Ω,R2=________ Ω,R3=________ Ω。(2)用量程為3 V、內(nèi)阻為2 500 Ω的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V對改裝表3 V擋的不同刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。所用電池的電動勢E為5 V;滑動變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為50 Ω和5 kΩ。為方便實驗中調(diào)節(jié)電壓,圖中R應(yīng)選用最大阻值為________ Ω的滑動變阻器。[解析] (1)根據(jù)題意,R1與表頭G構(gòu)成1 mA的電流表,則IgRg=(I-Ig)R1,得R1=100 Ω;若使用a、b兩個接線柱,電壓表的量程為1 V,則R2=910 Ω;若使用a、c兩個接線柱,電壓表的量程為3 V,則R3-R2=2 000 Ω。(2)電壓表與改裝電表并聯(lián)之后,電阻小于2 500 Ω,對于分壓式電路,要求滑動變阻器的最大阻值小于并聯(lián)部分,同時還要便于調(diào)節(jié),故滑動變阻器選擇小電阻,即選擇最大阻值為50 Ω的滑動變阻器。[答案] (1)100 910 2 000 (2)503.(2020·湖北武漢武昌區(qū)調(diào)研)多用電表是由電流表改裝的,現(xiàn)測定一個量程為0~5 mA的電流表G的內(nèi)阻r=100.0 Ω,用它改裝成如圖的一個多量程多用電表,電流、電壓和電阻的測量都各有兩個量程(或分度值)不同的擋位。電流表的兩個擋位中,大量程是小量程的10倍。(1)當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置________時,是電流擋,且旋到________位置的量程較大;當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置________時,是電壓擋,且旋到位置________的量程較大。(2)A、B兩表筆中,________為紅表筆。(3)圖中的電源E′的電動勢為9.0 V,當(dāng)把轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置4,在AB之間接900 Ω電阻時,表頭G剛好半偏。已知之前已經(jīng)進(jìn)行了必要的、正確的操作。則R1=________ Ω,R2=________ Ω。(4)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置1時,量程是________。[解析] (1)電流表并聯(lián)電阻可以擴(kuò)大量程,轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置1和2時是電流擋,且并聯(lián)電阻越小,量程越大,所以位置1的量程大;電流表串聯(lián)電阻可以改裝成電壓表,轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置5和6是電壓擋,串聯(lián)電阻越大,量程越大,故位置6的量程大。(2)在測量電阻時,因為歐姆擋的電路與電池連接,則將轉(zhuǎn)換開關(guān)S撥到3或4位置。由電流從紅表筆進(jìn)多用電表,黑表筆出多用電表,知B是紅表筆。(3)(4)“之前已經(jīng)進(jìn)行了必要的、正確的操作”,意味著之前已經(jīng)將A、B短接調(diào)零了(即讓表頭滿偏),在AB之間接900 Ω電阻時,表頭G剛好半偏,說明當(dāng)表頭半偏時,改裝后的歐姆表“4”總內(nèi)阻R內(nèi)=900 Ω,則轉(zhuǎn)換開關(guān)S在“2”時,電流表2的滿偏電流為I2g A=10 mA,依題意,轉(zhuǎn)換開關(guān)S在1時,電流表1的滿偏電流為I1g=100 mA,由表頭G的滿偏電流為5 mA、內(nèi)阻為100.0 Ω和并聯(lián)電路電流分配規(guī)律,可解得R1=10 Ω,R2=90 Ω。[答案] (1)1、2 1 5、6 6 (2)B (3)10 90 (4)0~100 mA 

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