Question

【題目】研究性學(xué)習(xí)小組圍繞一個(gè)量程為30mA的電流計(jì)展開探究。

（1）為測(cè)量該電流計(jì)的內(nèi)阻，同學(xué)甲設(shè)計(jì)了如圖（a）所示電路。圖中電源電動(dòng)勢(shì)未知，內(nèi)阻不計(jì)。閉合開關(guān)，將電阻箱阻值調(diào)到20Ω時(shí)，電流計(jì)恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到95Ω時(shí)，電流計(jì)指針指在如圖（b）所示位置，則電流計(jì)的讀數(shù)為________mA，由以上數(shù)據(jù)可得電流計(jì)的內(nèi)阻Rg=________Ω。

（2）同學(xué)乙將甲設(shè)計(jì)的電路稍作改變，在電流計(jì)兩端接上兩個(gè)表筆，如圖（c）所示，設(shè)計(jì)出一個(gè)簡(jiǎn)易的歐姆表，并將表盤的電流刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度；閉合開關(guān)，將兩表筆斷開，調(diào)節(jié)電阻箱，使指針指在“30mA”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)為_________（填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對(duì)應(yīng)的電流刻度。則“10 mA”處對(duì)應(yīng)表筆間電阻阻值為________Ω。若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池內(nèi)阻變大不能忽略，電動(dòng)勢(shì)不變，但將兩表筆斷開，使指針仍能滿偏，按正確使用方法再進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將________（填“變大”、“變小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】 （1）12.0, 30； （2）∞； 6； 不變；

【解析】(1) 電流計(jì)的讀數(shù)為12.0mA，注意估讀一位。

將電阻箱阻值調(diào)到20Ω時(shí)，電流計(jì)恰好滿偏，根據(jù)閉合電路歐姆定律：

E=Ig(R+Rg)

即：E=0.03(20+Rg)

將電阻箱阻值調(diào)到95Ω時(shí)，電流計(jì)的讀數(shù)為12.0mA，根據(jù)閉合電路歐姆定律：

E=0.012(95+Rg)

聯(lián)立以上兩式得：Rg=30Ω

(2)將兩表筆斷開，即相當(dāng)于所測(cè)電阻無(wú)窮大，則指針指在“30mA”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為∞；

根據(jù)閉合電路歐姆定律將兩表筆斷開時(shí)有： =30mA…①，

當(dāng)兩表筆接上電阻RX時(shí)有

…②，

根據(jù)分流公式可得通過電流表的電流為： =10mA…③

代入解得：Rx=6Ω.

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電池新時(shí)有： ，

測(cè)量電阻時(shí)干路電流為：

電流表示數(shù)為： ，

比較可知r+R=R,所以若電流相同則Rx=R′x，即測(cè)量結(jié)果不變。