Question

11．實際測量中所使用的電壓表是由小量程電流表（又稱G表）改裝而成的．圖甲中G表的滿偏電流為I_g=3mA（即當通過G表的電流為3mA時，指針剛好偏轉到最大刻度），其電阻R_g=10Ω．請完成以下問題：

（1）當通過G表的電流為滿偏電流時，G表兩端的電壓是多少V？
（2）如果將其改裝成量程為6V的電壓表，電路如圖乙所示，則電阻R₀的阻值是多少Ω？
（3）若用改裝后的電壓表測量某一段電路兩端電壓時，表盤指針如圖丙所示，則這段電路兩端的電壓是多少V？

Answer 1

分析 （1）知道G表的滿偏電流和電阻，根據歐姆定律求出滿偏電流時兩端的電壓；
（2）知道電壓表的量程和滿偏電流，根據歐姆定律求出總電阻，利用電阻的串聯求出電阻R₀的值；
（3）根據電流表的分度值讀出示數，利用歐姆定律求出這段電路兩端的電壓．

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，當通過G表的電流為滿偏電流時G表兩端的電壓：
U_g=I_gR_g=3×10^-3A×10Ω=0.03V；
（2）電壓表滿偏時電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{{I}_{g}}$=$\frac{6V}{3×1{0}^{-3}A}$=2000Ω，
因串聯電路中總電阻等于各分電壓之和，
所以，電阻R₀的值：
R₀=R-R_g=2000Ω-10Ω=1990Ω；
（3）由圖丙可知，電流表的分度值為0.1mA，示數為I=2.5mA=2.5×10^-3A，
這段電路兩端的電壓：
U′=IR=2.5×10^-3A×2000Ω=5V．
答：（1）當通過G表的電流為滿偏電流時，G表兩端的電壓是0.03V；
（2）如果將其改裝成量程為6V的電壓表，則電阻R₀的值為1990Ω；
（3）這段電路兩端的電壓是5V．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，是一道較為簡單的應用題．