Question

【題目】某物理小組欲利用如圖所示的電路同時測量一只有30格刻度的毫安表的量程、內(nèi)阻且要得到光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室能提供的實(shí)驗(yàn)器材有：學(xué)生電源(輸出電壓為U=18.0V，內(nèi)阻不計)、電阻箱R(最大阻值9999.9Ω)、單刀雙擲開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。

(1)該小組實(shí)驗(yàn)時先將電阻箱的阻值調(diào)至最大，然后將單刀雙擲開關(guān)接至a端，開始調(diào)節(jié)電阻箱，發(fā)現(xiàn)將電阻箱的阻值調(diào)為1700Ω時，毫安表恰好能夠偏轉(zhuǎn)10個格的刻度，將電阻箱的阻值調(diào)為800Ω時，毫安表剛好能偏轉(zhuǎn)20個格的刻度，實(shí)驗(yàn)小組據(jù)此得到了該毫安表的量程為_______mA，內(nèi)阻Rg=________Ω。

(2)該小組查閱資料得知，光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化很大，為了安全，該小組需將亮安表改裝成量程為3A的電流表，則需在亳安表兩端_______(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個阻值后電表總電阻為______Ω的電阻(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)改表之后，該小組將單刀雙擲開關(guān)接至b端，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，流過毫安表的電流I(單位：mA)與光照強(qiáng)度E(單位：cd)之間的關(guān)系滿足，由此可得到光敏電阻的阻值R(單位：Ω)與光照強(qiáng)度E之間的關(guān)系為__________。

Answer 1

【答案】 （1）30 100 （2）并聯(lián) 1.0 (3)

【解析】試題分析：根據(jù)部分電路的歐姆定律，由題中所給的兩組數(shù)據(jù)列方程可求出毫安表的內(nèi)阻，再結(jié)合刻度線就能求出毫安表的量程；電表的改裝問題就是部分電路的歐姆定律的應(yīng)用，根據(jù)滿偏刻度和內(nèi)阻的值及量程就能算出要并聯(lián)的電阻值；設(shè)光敏電阻的電流為I′，由歐姆定律太題設(shè)條件列式就能表示出光敏電阻與光照強(qiáng)度的關(guān)系。

（1）設(shè)毫安表每格表示電流大小為，則當(dāng)電阻箱的阻值為時，由閉合電路的歐姆定律可得；當(dāng)電阻箱的阻值為R=500Ω時，則有，兩式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可解得： ，該毫安表的量程為300mA；

（2）要將量程為300mA的毫安表改成量程為電流表，則需在毫安表兩端并聯(lián)一個電阻，設(shè)其電阻為R′，則有，代入數(shù)據(jù)可解得；

（3）由題意可知，改裝后電流表的內(nèi)阻為，設(shè)通過光敏電阻的電流大小為（單位：A）則有成立，且，即，整理可得。