Question

（2004年第十四屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽題）用電流表和電壓表測(cè)電流和電壓時(shí)，通常并不考慮儀表本身電阻對(duì)待測(cè)電路的影響，而將其視為“理想儀表”，即認(rèn)為電流表的內(nèi)阻為零，電壓表的內(nèi)電阻為無(wú)限大。實(shí)際上，電流表和電壓表都有一定的電阻值，因而我們可以把電流表看成一個(gè)能顯示通過(guò)自身電流大小、其阻值很小的電阻；可以把電壓表看成一個(gè)能顯示自身兩端電壓大小、其阻值很大的電阻。所以，把電流表（或電壓表）接入待測(cè)電路時(shí)，就相當(dāng)于在待測(cè)電路中串聯(lián)一個(gè)電阻（或并聯(lián)一個(gè)電阻）。這樣，電流表兩端就要有一定的電壓，電壓表中就要通過(guò)一定的電流，因此實(shí)際上很難同時(shí)精確地測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)待測(cè)電阻的電流。

（1）、現(xiàn)有一個(gè)是量程為0.6A，內(nèi)電阻為0.13歐的電流表，能否用它測(cè)量某電路兩端的電壓？若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由，若能，請(qǐng)說(shuō)明用它能測(cè)量的最大電壓值。

（2）、現(xiàn)要精確測(cè)量一個(gè)阻值約為8歐的電阻R_x，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材。

電流表A₁：量程100mA，內(nèi)電阻r₁=4歐

電流表A₂：量程500μΑ，內(nèi)電阻r₂=750歐

電壓表V：量程10V，內(nèi)電阻r3=10k歐，

變阻器R₀：阻值約為10歐

定值電阻R₁：阻值約10k歐

電池E：兩端電壓約1.5V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干

①選出你測(cè)量時(shí)所需的適當(dāng)器材，并畫出電路圖

②需要測(cè)量哪些物理量？根據(jù)所測(cè)物理量，寫出被測(cè)電阻R_x的表達(dá)式。

Answer 1

（1）.能用該電流表測(cè)量電壓，但測(cè)量的最大電壓值僅為U=0.6A×0.13Ω=0.078V。

（2）. ①電路圖如右圖所示。

②需要測(cè)量的物理量為：通過(guò)兩電流表A₁、A₂的電流I₁、I₂，

被測(cè)電阻R_x的表達(dá)式為： R_x=.。

解析：（1）由于電流表可以看成一個(gè)能顯示通過(guò)自身電流大小、其阻值很小的電阻，所以可以用電流表測(cè)量某電路兩端的電壓；它能測(cè)量的最大電壓值為量程乘以電流表內(nèi)阻。

（2）將已知內(nèi)阻的電流表A₂作為電壓表，其量程只有500μΑ×750Ω=0.375V，采用電流表外接，滑動(dòng)變阻器分壓接法電路。需要測(cè)量的物理量有通過(guò)兩電流表A₁、A₂的電流I₁、I₂，設(shè)電流表A₂的內(nèi)電阻為r₂，由I₂ r₂=（I₁- I₂）R_x,解得R_x,=.

【名師點(diǎn)評(píng)】此題采用已知內(nèi)阻的電流表A₂作為電壓表，要考慮電流表的分流作用，應(yīng)用并聯(lián)電路規(guī)律列方程解答。