Question

用電流表和電壓表測電流和電壓時，通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響，而將其視為“理想儀表”即認(rèn)為電流表的內(nèi)阻為零，電壓表的內(nèi)電阻為無限大．實際上，電流表和電壓表都有一定的電阻值，因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小的其阻值很小的電阻；可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小，的其阻值很大的電阻．所以，把電流表或電壓表接入待測電路時，就相當(dāng)于在待測電路中串聯(lián)一個電阻，或并聯(lián)一個電阻．這樣，電流表兩端就要有一定的電壓，電壓表中就要通過一定的電流，因此實際上很難同時精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流．
1，現(xiàn)有一個是量程為0.6A，內(nèi)電阻為0.13歐的電流表，能否用它測量某電路兩商量的電壓？若不能，請說明理由，若能，請說明用它能測量的最大電壓值．
2，現(xiàn)要精確測量一個阻值約為8歐的電阻Rx，實驗室提供下列器材．
電流表A1：量程100mA，內(nèi)電阻r1=4歐
電流表A2：量程500μΑ，內(nèi)電阻r2=750歐
電壓表V：量程10V，內(nèi)電阻r3=10k歐，
變阻器R0：阻值約為10歐
定值電阻R1：阻值約10k歐
電池E：兩端電壓約1.5V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干
（1）選出你測量時所需的適當(dāng)器材，并畫出電路圖
（2）需要測量哪些物理量？根據(jù)所測物理量，寫出被測電阻Rx的表達(dá)式．

Answer 1

分析：（1）用該電流表測電壓時，相等于與被測電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知他們兩端的電壓相等，根據(jù)歐姆定律求出其兩端的最大電壓，即為所能測量的最大電壓；
（2）因電流表所能測量的電流很小，所以需要保護(hù)電路的滑動變阻器；為了精確測量電阻的阻值，根據(jù)伏安法測電阻可知，應(yīng)一電流表并聯(lián)在被測電阻兩端測出電壓，另一電流表串聯(lián)在電路中測出干路電流，利用并聯(lián)電路的電流特點求出通過被測電阻的電流，最后根據(jù)歐姆定律求出其大小，根據(jù)以上分析進(jìn)行解答．

解答：解：1、用該電流表測電壓時，等效電路圖如圖所示：

電流表兩端的最大電壓U_A=IR=0.6A×0.13Ω=0.078V，
∵電流表與被測電阻并聯(lián)，
∴能用該電流表測量電壓，最大測量值為0.078V；
2、（1）電流表A₂與被測電阻并聯(lián)，A₁與被測電阻串聯(lián)，然后與滑動變阻器的滑片相連接，
最后滑動變阻器和開關(guān)、電源相連組成如圖電路圖：

（2）∵R_x與A₂并聯(lián)，
∴U_x=U₂=I₂r₂，
通過R_x的電流為I_x=I₁-I₂，
則R_x=

Ux

Ix

=

I2r2

I1-I2

．
故答案為：1、能；測量的最大電壓值為0.078V；
2、（1）電流表A₁、電流表A₂、變阻器R₀、待測電阻R_x、開關(guān)、電源；電路圖如上圖所示；
（2）A₁、A₂的示數(shù)I₁、I₂，電流表A₂的內(nèi)阻r₂；
②被測電阻的表達(dá)式Rx=

I2r2

I1-I2

．

點評：本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，會根據(jù)要求做出符合題意的電路圖是本題的關(guān)鍵點也是難點．