Question

【題目】實驗室有一破損的雙量程電壓表，兩量程分別是3V和15V，其內部電路如圖所示，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=2.9kΩ，R2=14.9kΩ。現有兩個表頭，外形都與原表頭G相同，已知表頭G1的滿偏電流為1mA，內阻為50Ω；表頭G2的滿偏電流0.5mA，內阻為200Ω，又有三個精密定值電阻r1=50Ω，r2=100Ω，r3=150Ω。若保留R1、R2的情況下，對電壓表進行修復，根據所給條件回答下列問題：

（1）原表頭G滿偏電流I=________，內阻r=_________.

（2）在虛線框中畫出修復后雙量程電壓表的電路（標識出所選用的相應器材符號）

（3）某學習小組利用修復的電壓表，再加上可以使用的以下器材：測量一未知電阻Rx的阻值，

電流表A量程0~5mA，內阻未知； 最大阻值約為100Ω的滑動變阻器；

電源E（電動勢約3V）； 開關S、導線若干。

由于不知道未知電阻的阻值范圍，學習小組為精確測出未知電阻的阻值，①用筆劃線，補充完整電路；②選擇合適的電路，正確連線后讀得電壓表示數為2.40V，電流表示數為4.00mA，則未知電阻阻值Rx為________Ω。

Answer 1

【答案】（1）1mA 100Ω

（2）如圖

（3）750Ω

【解析】(1)由圖可知：電壓表的量程： ， ，解得；

(2) 修復電壓表，表頭滿偏電流為，Ig=1mA，電阻應為：rg=100Ω，需要的實驗器材為：表頭的滿偏電流0.5mA，內阻為200Ω的表頭以及r3，即將表頭和r3并聯在電路中使用，電路圖如圖所示：

(3) 由于電流表的電阻未知，而電壓表的電阻已知，所以應該采用電流表的外接法，實物圖如圖所示，

電壓表的量程為3V，則內阻，由歐姆定律得