Question

3．現提供以下器材：電流表：（ 滿偏電流100μA，內阻100Ω）
電流表：（量程10mA，內阻40Ω）
滑動變阻器：（最大電阻值100Ω）
待測電阻：（約300Ω）
直流電源：（電動勢6V，內阻為幾歐姆）
各種已知阻值的電阻
開關
導線若干
①現需要將電流表改裝成一個量程為3V的電壓表，需要選用的電阻阻值為29.9kΩ．
②現要求用改裝后的電壓表（用符號表示）和電流表測量待測電阻R_x．
（a）在下面的虛線框中畫出電路圖．
（b）按電路圖在下面的實物圖中畫出連接導線

③（a ）若不能提供電流表，但還可以提供一塊與完全一樣的電流表．一位同學將其改裝成量程為10mA的電流表A'，改裝后仍按原電路連接，則使用改裝表A'與使用電流表比較滑動變阻器滑片的移動范圍將變小．（填“變大”、“變小”或“不變”）
（b）若使用改裝的電流表 A'進行測量，為了減小誤差，電流表 A'應內接（填“內接”或“外接”）．

Answer 1

分析 ①把電流表改裝成電壓表需要串聯一個分壓電阻，應用串聯電路特點與歐姆定律可以求出串聯電阻阻值．
②根據伏安法測電阻的原理作出電路圖，然后根據電路圖連接實物電路圖．
③把電流表改裝成大量程的電流表需要并聯分流電阻；安培表的內外接法，大電阻內接法，小電阻外接法；滑動變阻器小電阻控制大電阻用分壓式接法．

解答 解：①把電流表改裝成3V的電壓表需要串聯分壓電阻，
串聯電阻阻值：R=$\frac{U}{{I}_{g}}$-R$\frac{3}{100×1{0}^{-6}}$-100=29900Ω=29.9kΩ．
 ②（a）測量電路中R_X約為300Ω遠小于伏特表的內阻，故用電流表外接法，
滑動變阻器因是小電阻控制大電阻用分壓式接法．故電路圖如圖所示：

（b）按照電路圖連接的實物圖，如圖所示：

③（a）改裝電流表要并聯一個電阻，R=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=1.01Ω，所以改裝后的總內阻比電流表的內阻要小的多，所以滑動變阻器滑片的移動范圍將變小．
（b）待測電阻阻值約為300Ω，改裝的電流表 A'內阻約為1Ω，待測電阻阻值遠大于電流表內阻，為了減小誤差，電流表 A'應采用內接法．
故答案我i：①29.9kΩ；②（a）電路圖如圖所示；（b）實物電路圖如圖所示；③（a ）變�。唬╞ ）內接．

點評 依據電壓表的改裝原理求內阻，求串聯電阻；測電阻關鍵點安培表的內外接法，滑動變阻器的分壓式，限流式接法