Question

（7分）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阻，同學甲設計了如圖（a）所示電路。圖中電源電動勢未知，內阻不計。閉合開關，將電阻箱阻值調到20Ω時，電流計恰好滿偏；將電阻箱阻值調到 95Ω時，電流計指針指在如圖（b）所示位置，則電流計的讀數為???????? mA。由以上數據可得電流計的內阻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換為電阻刻度：閉合開關，將兩表筆斷開，調節電阻箱，使指針指在“30mA”處，此處刻度應標阻值為??????? Ω（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“10mA”處對應表筆間電阻阻值為??????? Ω。

若該歐姆表使用一段時間后，電池內阻變大不能忽略，電動勢不變，但將兩表筆斷開，指針仍能滿偏，按正確使用方法再進行測量，其測量結果與原結果相比將_________（填“變大”、“變小”或“不變”）。

 

Answer 1

【答案】

⑴12.0，30（每空2分，共4分）；⑵∞ ， 6? 不變（每空1分，共3分）

【解析】

試題分析：（1）由電流表的表盤可知，其讀數為12.0mA，由于指針剛好落在“12”的刻度上，故估讀值為0；當電阻箱阻值調到20Ω時，電路中的電流為30.0mA，故E=30.0mA×（20Ω+Rg）；當電阻箱阻值調到95Ω時，電路中的電流為12.0mA，故E=12.0mA×（95Ω+Rg）；聯立以上兩式解之得：Rg=30Ω；代入得出電源的電動勢為E=1.5V。

（2）由于兩表筆斷開時指針指在最大處，此時兩表筆間的電阻為無窮大，所以此時電阻的刻度應該是“∞”，此時電阻箱接入電路的電阻為20Ω，如果電流表的讀數為10mA時，則其兩端電壓為10mA×30Ω=0.3V，電阻箱的兩端電壓為1.5V－0.3V=1.2V，故電路中的電流為1.2V/20Ω=60mA，則通過被測電阻的電流為50mA，故被測電阻的大小為R==6Ω；

由于兩表筆斷開時，其指針仍能滿偏，說明此時電阻箱與電池的內阻加起來是20Ω，所以與電阻箱的電阻是20Ω在電路中沒有什么區別，故測量結果與原結果相比將不變。

考點：歐姆表測電阻的原理，全電路歐姆定律。