Question

18．某物理興趣小組的同學(xué)在查閱資料時(shí)了解到，實(shí)際的電流表雖然阻值很小，但并不為零．通過(guò)請(qǐng)教老師，他們進(jìn)一步了解到，電流表可以用于測(cè)量電流，也可以在一定條件下測(cè)量電壓； 通過(guò)給小量程電流表串聯(lián)或并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)阻值的定值電阻，還可以將它改裝成電壓表或大量程電流表．于是他們準(zhǔn)備只接入一個(gè)電阻R_x，將一個(gè)滿(mǎn)偏電流I_A=0.1A、電阻R_A=0.5Ω、刻度均勻的電流表改裝成一個(gè)量程為0.6A的電流表．請(qǐng)幫助他們解決如下問(wèn)題：
（1）請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)畫(huà)出該表的電路圖；
（2）計(jì)算出接入電阻R_X的阻值；
（3）計(jì)算改裝后的電流表指針達(dá)到滿(mǎn)偏時(shí)，電阻R_X消耗的電功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)并分流的知識(shí)，要使電流表能夠測(cè)出0.6A的電流，可給電流表并聯(lián)的一個(gè)電阻，當(dāng)電流表滿(mǎn)偏時(shí)，通過(guò)定值電阻的電流為0.5A，則改裝后的電流表可測(cè)量0.6A的電流；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出R_x的電流，根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等和歐姆定律得出等式即可求出并聯(lián)R_x的阻值；
（3）知道通過(guò)R_x的電流和阻值，根據(jù)P=I²R求出電阻R_X消耗的電功率．

解答 解：（1）由于電流表的量程太小，要想測(cè)量更大的電流，應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電阻來(lái)起到分流的作用，如圖所示：

（2）因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，R_x的電流：
I_x=I-I_A=0.6A-0.1A=0.5A，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得：
U=I_xR_x=I_AR_A，即0.5A×R_x=0.1A×0.5Ω，
解得：R_x=0.1Ω；
（3）改裝后的電流表指針達(dá)到滿(mǎn)偏時(shí)，電阻R_x消耗的電功率：
P_x=I_x²R_x=（0.5A）²×0.1Ω=0.025W．
答：（1）該表的電路圖如上圖所示；
（2）接入電阻R_x的阻值為0.1Ω；
（3）改裝后的電流表指針達(dá)到滿(mǎn)偏時(shí)，電阻R_X消耗的電功率為0.025W．

點(diǎn)評(píng) 本題是有關(guān)電流表的量程改裝問(wèn)題，根據(jù)題干給出的提示，主要考查了歐姆定律、電功率公式在并聯(lián)電路中的應(yīng)用，解決此題的關(guān)鍵是能夠?qū)㈦娏鞅砜醋鲆粋�(gè)電阻與分流電阻并聯(lián)，并確定分流電阻的電流和電壓．