实验二中物理探究活动小组的同学,利用一个电流表头(允许通过的最大电流为10mA,内阻100Ω)、滑动变阻器、一节干电池(1.5V)和若干定值电阻、理想二极管(具有很好

发布时间:2020-08-08 15:53:43

实验二中物理探究活动小组的同学,利用一个电流表头(允许通过的最大电流为10mA,内阻100Ω)、滑动变阻器、一节干电池(1.5V)和若干定值电阻、理想二极管(具有很好的单向导电性,工作时,两极的电压及电阻可忽略不计,二极管被击穿可双向发电)、导线等设计出了一种多功能、多量程的电学仪表(在表盘上分别制作出对应量的刻度和单位即可),有6个接线柱,将“1”与其他5个中的任一个接线柱组合,可完成电流、电压和电阻等测量,其中测量电流和电压的各有两个量程,分别是0~0.6~3A和0~3~15V.
(1)接线柱“1”与接线柱______或______搭配可测量电流且“1”是______(填“正”或“负”)接线柱.但在测量电路同一电流时,发现使用两个量程的接线柱时,指针的偏转位置相同,仪表出现的故障可能是电路中电学元件______.
(2)认真分析电路,分别计算出电阻R2、R3、R4的阻值各是多少?(除不尽的结果,小数点后保留两位有效数字)
(3)接线柱“1”与接线柱______搭配,可用来电量电阻.但在测量前应需要调零,即把“1”和所选用的接线柱短接,调节变阻器的滑片位置,使电流表满偏(指在最大刻度处).然后把待测电阻R分别与“1”和所选用的接线柱两端.发现表头G的指针位于3mA处,那么待测电阻R的阻值是多少?

网友回答

解:(1)将1分别与2或3搭配时,将电流表与两个电阻并联,这样可扩大测量的电流值;
根据二极管的单向导电性,1应该为负接线柱;
若测量电路同一电流时,发现使用两个量程的接线柱时,指针的偏转位置相同,说明二极管D1击穿或R1断路,使两者情况下,电路的连接情况相同;
(2)由图中,当1与3搭配时,G与R2并联;
当1与2搭配时,G与R1、R2并联,所以测量的电流值会更大,因此此时的满偏电流是3A;
1与3搭配时所测的最大电流为0.6A,G两端的电压U1=I1R1=10×10-3A×100Ω=1V;
则U1=U2=1V,通过R2的电流I2=0.6A-0.01A=0.59A;
所以R2===1.69Ω;
由图知,当1分别与5、6搭配时,可以测量电压,当1与5搭配时,量程为0~3V,此时G与R3串联,R3两端的电压为:
U3=3V-1V=2V;
I3=I1=10mA=0.01A,
R3===200Ω
1与6搭配时,此时所测最大电压为15V;
R4两端的电压U4=15V-3V=12V;
因为串联电路,所以I4=0.01A;
R4===1200Ω;
(3)1与4搭配时可用来测量电阻,滑动变阻器的阻值R滑===50Ω;
指针位于3mA处时的总电阻为R===500Ω;
所以被测电阻的阻值R测=R-R滑-RG=500Ω-50Ω-100Ω=350Ω.
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