Question

4．现有一满偏电流为500μA，内阻为1.2×10³Ω的灵敏电流计G，某同学想把它改装成中值电阻为600Ω的欧姆表，实验室提供如下器材：
A、一节干电池（标准电动势为1.5V）
B、电阻箱R₁（最大阻值99.99Ω）
C、电阻箱R₂（最大阻值999.9Ω）
D、滑动变阻器R₃（0-100Ω）
E、滑动变阻器R₄（0-1kΩ）
F、导线若干及两个接线柱
（1）由于电流表的内阻较大，该同学先把电流表改装为量程为0～2.5mA的电流表，则电流计应并联一个电阻箱（填“串”或“并”），将其阻值调为300Ω．
（2）将改装后的电流表作为表头改装为欧姆表，请在方框内把改装后的电路图补画完整，并标注所选电阻箱和滑动变阻器的符号（B～E）．
（3）用改装后的欧姆表测一待测电阻，读出电流计的示数为200μA，则待测电阻阻值为900Ω．

Answer 1

分析 根据电表的改装原理可明确如何扩大电流表量程，根据中值电阻求出改装欧姆表需要串联的电阻阻值，从而选择电阻箱和选择滑动变阻器，画出实验电路图，根据串并联电路的特点求解．

解答 解：（1）将电流计改装为电流表应该并联一个电阻，R=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}=\frac{500×1{0}^{-6}×1.2×1{0}^{3}}{2.5×1{0}^{-3}-500×1{0}^{-6}}$=300Ω，
（2）改装后的电流表内阻$R′=\frac{1}{\frac{1}{300}+\frac{1}{1200}}=240Ω$，把表头改装成中值电阻为600Ω的欧姆表，则需要串联的电阻R″=600-240=360Ω，
所以选择电阻箱R₂（最大阻值999.9Ω）和滑动变阻器R₄（0-1kΩ），实验电路图如图所示：
（3）根据$\frac{{I}_{1}}{{I}_{g}}=\frac{{R}_{g}}{{R}_{2}}=\frac{1200}{300}=4$ 
得I₁=4I_g
又   I=I₁+I_g  
 得I=5I_g
所以改装后，当电流表读数为200μA时，
表头两端电压Ug=I_gR_g=0.2mA×1.2k=0.24V，I=5Ig=1mA
所以有 $\frac{1.5-0.24}{0.36+{R}_{x}}$=1mA
解得：R_x=900Ω：
故答案为：（1）并；300；（2）如图所示；（3）900

点评 本题主要考查了电流表和欧姆表的改装，要注意明确实验原理，能正确应用欧姆定律和串并联电路的特点进行分析，难度适中．