Question

【題目】研究性學習小組圍繞一個量程為30mA的電流計展開探究。

（1）為測量該電流計的內(nèi)阻，同學甲設計了如圖（a）所示電路。圖中電源電動勢未知，內(nèi)阻不計。閉合開關，將電阻箱阻值調(diào)到20Ω時，電流計恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到95Ω時，電流計指針指在如圖（b）所示位置，則電流計的讀數(shù)為________mA，由以上數(shù)據(jù)可得電流計的內(nèi)阻Rg=________Ω。

（2）同學乙將甲設計的電路稍作改變，在電流計兩端接上兩個表筆，如圖（c）所示，設計出一個簡易的歐姆表，并將表盤的電流刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度；閉合開關，將兩表筆斷開，調(diào)節(jié)電阻箱，使指針指在“30mA”處，此處刻度應標為_________（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應的電流刻度。則“10 mA”處對應表筆間電阻阻值為________Ω。若該歐姆表使用一段時間后，電池內(nèi)阻變大不能忽略，電動勢不變，但將兩表筆斷開，使指針仍能滿偏，按正確使用方法再進行測量，其測量結(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) 電流計的讀數(shù)為12.0mA，注意估讀一位。

將電阻箱阻值調(diào)到20Ω時，電流計恰好滿偏，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，電流計的讀數(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，即相當于所測電阻無窮大，則指針指在“30mA”處，此處刻度應標阻值為∞；

根據(jù)閉合電路歐姆定律將兩表筆斷開時有： =30mA…①，

當兩表筆接上電阻RX時有

…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有： ，

測量電阻時干路電流為：

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，即測量結(jié)果不變。