Question

9．實驗室有一破損的雙量程動圈式電壓表，兩量程分別是50V和500V，其內部電路如圖1所示，因電壓表的表頭G已燒壞，無法知道其電學特性，但兩個精密電阻R₁、R₂完好，測得R₁=49.9kΩ，R₂=499.9kΩ．現有兩個表頭，外形都與原表頭G相同，已知表頭G₁的滿偏電離為1mA，內阻為60Ω；表頭G₂的滿偏電流0.5mA，內阻為100Ω，又有兩個定值電阻r₁=40Ω，r₂=20Ω．若保留R₁、R₂的情況下，對電壓表進行修復，則：
（1）原表頭G滿偏電流I_g=1mA，內阻r_g=100Ω．
（2）用于修復電壓表的器材有：G₁、r₁（填器材符號）．
（3）在虛線框中畫出修復后的電路2．

Answer 1

分析 （1）根據串聯電路特點與歐姆定律求出表頭的滿偏電流與內阻．
（2）應用串聯電路特點與歐姆定律選擇實驗器材．
（3）根據電壓表的改裝原理作出電路圖．

解答 解：（1）由圖示電路圖可知，電壓表量程：
I_g（r_g+R₁）=50V，
I_g（r_g+R₂）=500V，
代入數據解得：I_g=1mA，r_g=100Ω；
（2）修復電壓表，表頭滿偏電流為，I_g=1mA，故應用G₁表頭；
電阻應為：r_g=100Ω，因表頭內阻為60Ω，故應串聯r₁；所以需要的實驗器材為：G₁、r₁．
（3）根據以上分析可知，應將G₁與r₁串聯后接入代替原表頭使用，電路圖如圖所示：
故答案為：（1）1mA；100Ω；（2）G₁、r₁；（3）如圖所示．

點評 本題考查了求表頭的滿偏電流與內阻、電壓表的改裝，知道電壓表的改裝原理、應用串聯電路特點與歐姆定律即可正確解題．