每一次测量电阻都要使用许多仪器,小王觉得很是麻烦.他决定把现有的一只电流表改造成一只专门测量电阻的仪表.为此,他选择了一个电压稳定的电源E与电流表A及一个定值电阻R0串联,使用时,只要在M、N间接入待测电阻Rx,即可由电流表的示数推算出电阻值.
(1)在电路中串联定值电阻的目的是________;
(2)在M、N间接入的待测电阻越大,电流表的示数就________.设电源E的电压为U0、定值电阻的阻值为R0、电流表的示数I,请写出待测电阻的表达式________
(3)若小王所用的电源电压为3V,当他把M、N直接连接起来时,为使电流表的示数最大,他选用的定值电阻的阻值应为________Ω.
(4)请根据(3)中电源、电阻的数据,在电流表表盘的0.2、0.4A处标上相应的电阻值.
试题答案
解:(1)电路中串联定值电阻的目的是保护电路;
(2)∵R0和待测电阻R串联
∴电路中的总电阻为R总=,
∴R=R总-R0=-R0,
故当M、N间接入的待测电阻越大,电流表的示数越小;
(3)当把M、N直接连接起来时,电路为R0的简单电路,此时I=0.6A,
R0的阻值为R0===5Ω;
(4)把R0=5Ω,U=3V代入R=-R0得,
R=-5Ω,
当I=0.2A时,R=-5Ω=10Ω,
当I=0.4A时,R=-5Ω=2.5Ω.
如下图所示:
故答案为:(1)保护电路;(2)小;-R0;(3)5;(4)0.2A、0.4A分别标10Ω、2.5Ω.
试题解析
(1)为防止所测电阻过小,造成电路中电流过大,烧坏电路元件,所以电路中必须串联一个定值电阻;
(2)由电路图可知,R0和待测电阻R串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据电阻的串联特点得出R的阻值,进一步可知待测电阻越大时电流表示数的变化;
(3)当把M、N直接连接起来时,电路为R0的简单电路,此时电路中的电流为0.6A,根据欧姆定律求出定值电阻的阻值;
(4)先把R0的阻值和电源的电压代入(2)中的表达式,再把电流表的示数代入即可得出对应的电阻值.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算及应用,关键是会正确的分析和理解测量电阻仪表的原理,以及得出表达式和其具体应用.
