Question

4．圖（a）為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖，其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路．

（1）己知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω，滿偏電流為1mA；R₁和R₂為阻值固定的電阻．若使用a和b兩個(gè)接線柱，電表量程為3mA；若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表量程為10mA．由題給條件和數(shù)據(jù)，可以求出R₁=15Ω，R₂=35Ω．
（2）現(xiàn)用一量程為3mA、內(nèi)阻為150Ω的標(biāo)準(zhǔn)電流表吖對(duì)改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA．電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；定值電阻R₀有兩種規(guī)格，阻值分別為300Ω和1000Ω；滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為750Ω和3000Ω．則R₀應(yīng)選用阻值為300Ω的電阻，R應(yīng)選用最大阻值為3000Ω的滑動(dòng)變阻器．
（3）若電阻R₁和R₂中有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o(wú)窮大，利用圖（b）的電路可以判斷出損壞的電阻．圖（b）中的R?為保護(hù)電阻，虛線框內(nèi)未畫(huà)出的電路即為圖（a）虛線框內(nèi)的電路．則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱c（填“b”或“c“）相連．判斷依據(jù)是閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，若電表指針偏轉(zhuǎn)，則損壞的電阻是R₁，若電表指針不動(dòng)，則損壞的電阻是R₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出電阻阻值．
（2）應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出定值電阻與滑動(dòng)變阻器的阻值，然后作出選擇．
（3）有電流流過(guò)電表時(shí)電表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沒(méi)有電流流過(guò)電表時(shí)電表指針不偏轉(zhuǎn)，根據(jù)電路圖分析答題．

解答 解：（1）使用a、b接線柱時(shí)，I_ab=I_g+$\frac{{I}_{g}{r}_{g}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=0.001A+$\frac{0.001A×100Ω}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=0.003A，
使用a、c接線柱時(shí)，I_ac=I_g+$\frac{{I}_{g}（{r}_{g}+{R}_{2}）}{{R}_{1}}$=0.001A+$\frac{0.001A×（100Ω+{R}_{2}）}{{R}_{1}}$=0.010A，
解得：R₁=15Ω，R₂=35Ω；
（2）改裝后電流表內(nèi)阻：r=$\frac{{r}_{g}（{R}_{1}+{R}_{2}）}{{r}_{g}+{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{100Ω×（15Ω+35Ω）}{100Ω+15Ω+35Ω}$≈33Ω，
R₀作為保護(hù)電阻，電流最大時(shí)，電路總電阻約為：R=r+R_A+R₀=$\frac{E}{I}$=$\frac{1.5V}{0.003A}$=500Ω，R₀=R-r-R_A=500Ω-33Ω-150Ω=317Ω，則應(yīng)R₀選300Ω；
電路電流最小時(shí)：R_滑=$\frac{E}{{I}_{最小}}$-R=$\frac{1.5V}{0.0005A}$-500Ω=2500Ω＞750Ω，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇3000Ω的．
（3）由圖示電路圖可知，圖中的d點(diǎn)與接線柱c相連時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，若電表指針偏轉(zhuǎn)，則損壞的電阻是R₁，若電表指針不動(dòng)，則損壞的電阻是R₂；
故答案為：（1）15；35；（2）300；3000；（3）c；閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，若電表指針偏轉(zhuǎn)，則損壞的電阻是R₁，若電表指針不動(dòng)，則損壞的電阻是R₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電阻阻值、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、電路故障分析，知道電流表的改裝原理、分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題．