题目

某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×10”和“×100”两种倍率，所用器材如下： 甲　　　　　　　　　　　　　乙 A．干电池：电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω B．电流表G：满偏电流Ig＝1 mA，内阻Rg＝150 Ω C．定值电阻R1＝1 200 Ω D．电阻箱R2和R3：最大阻值999.99 Ω E．电阻箱R4：最大阻值9 999 Ω F．开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干 (1)该实验小组按图甲正确连接好电路。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2＝________Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫作欧姆表的内阻R内，则R内＝________Ω，欧姆表的倍率是________(选填“×10”或“×100”)。 (2)闭合开关S： 第一步：调节电阻箱R2和R3，当R2＝________Ω且R3＝________Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏； 第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱R4，调节R4，当电流表指针指向图乙所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为________。 答案：(1)149.5　1 500　×100　(2)14.5　150　10 解析：(1)由闭合电路欧姆定律可知： 欧姆表的内阻为R内＝＝ Ω＝1 500 Ω， 则R2＝R内－R1－Rg－r＝(1 500－1 200－150－0.5)Ω＝149.5 Ω， 中值电阻应为1 500 Ω，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种档位，若为×10，则中值刻度太大，不符合实际，故欧姆表倍率应为“×100”。 (2)为了得到“×10”倍率，应让满偏时对应的电阻为150 Ω； 电流为I1＝ A＝0.01 A； 此时表头中电流应为0.001 A，则与之并联电阻R3电流应为(0.01－0.001)A＝0.009 A， 并联电阻为R3＝  Ω＝150 Ω； R2＋r＝ Ω＝15 Ω 故R2＝(15－0.5)Ω＝14.5 Ω ； 图示电流为0.60 mA，干路电流为6.0 mA 则总电阻为R总＝×103 Ω＝250 Ω 故待测电阻为R测＝(250－150)Ω＝100 Ω； 故对应的刻度应为10。

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