分析 (1)歐姆表的工作原理是閉合電路的歐姆定律,已知電流表達(dá)到滿偏的電流值,由歐姆定律求出電流表內(nèi)阻兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓,由歐姆定律可以求出R1接入電路中的阻值;
(2)若電流表的示數(shù)為3mA,由歐姆定律可以求出電路中的總阻值,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)即可求出R2的阻值;
(3)保持R1不變,在AB間接入任一電阻Rx,由歐姆定律可以求出電路中的總阻值,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)即可求出電流表示數(shù)與待測(cè)電阻Rx阻值間的關(guān)系.
解答 解:(1)由圖可知電流表與滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián),
由題意知,I0=10mA=0.01A,電流表內(nèi)Rg=10Ω,
由閉合電路歐姆定律可得:
調(diào)零過程,Ug=I0Rg=0.01A×10Ω=0.1V,
則根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端電壓之和可知:
此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓U1=U-Ug=1.5V-0.1V=1.4V,
由I=$\frac{U}{R}$得:R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{0}}$=$\frac{1.4V}{0.01A}$=140Ω,
(2)保持R1的阻值不變,在AB間接入一個(gè)待測(cè)電阻R2,即:電流表與滑動(dòng)變阻器R1、R2串聯(lián),
I2=3mA=0.003A,
由I=$\frac{U}{R}$得:
R總2=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{1.5V}{0.003A}$=500Ω,
根據(jù)串聯(lián)電路的總阻值等于各電阻之和可知:
R2=R總2-Rg-R1=500Ω-140Ω-10Ω=350Ω;
(3)已知R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{0}}$=$\frac{U-{I}_{0}{R}_{g}}{{I}_{0}}$=$\frac{U}{{I}_{0}}$-Rg保持不變,
在AB間接入任一電阻Rx,即:電流表與滑動(dòng)變阻器R1、Rx串聯(lián),
若電流表的示數(shù)為I,
由I=$\frac{U}{R}$得:R總=$\frac{U}{I}$,
根據(jù)串聯(lián)電路的總阻值等于各電阻之和可知:
Rx=R總-Rg-R1=$\frac{U}{I}$-Rg-($\frac{U}{{I}_{0}}$-Rg)=$\frac{U({I}_{0}-I)}{{I}_{0}I}$.
答:(1)R1接入電路中的阻值為140Ω;
(2)R2的阻值為350Ω;
(3)同上.
點(diǎn)評(píng) 本題考查歐姆定律的應(yīng)用,歐姆表的工作原理是閉合電路的歐姆定律,知道歐姆表的工作原理、應(yīng)用閉合電路的歐姆定律即可正確解題.
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