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【每周三题】 高三【52】换个角度理解多用电表欧姆挡的原理

物理学习研究 2022-08-23 10:10:49

【题头】

多用电表的原理包含了串、并联电路的规律和闭合电路欧姆定律,其中欧姆挡的原理是一个难点,今天我们换个角度来加深对多用电表测电阻的原理的理解。


【问题】

如图所示是一个多用表欧姆挡内部电路示意图,由表头、电源、调零电阻和表笔组成。其中表头G满偏电流Ig=500μA、内阻rg=10Ω;电池电动势E=1.5V、内阻r=1Ω;调零电阻R0阻值0~ 5000Ω

(1)使用此欧姆挡测量电阻时,如图2所示,若表头G指针指在位置①处,则此刻度对应欧姆挡表盘刻度为     Ω(选填“0”或“∞”);若指针指在位置②处,则此刻度对应欧姆挡表盘刻度为       Ω(选填“0”或“∞”);若指针指在位置③处,则此刻度对应欧姆挡表盘刻度为______Ω。

(2)该欧姆挡表盘的刻度值是按电池电动势为1.5V标度的,当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零。若测得某电阻的阻值为3000Ω,则这个电阻的真实值是______Ω。

(3)若该欧姆挡换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果________(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)。

【解析】


【品析】

多用电表欧姆挡各刻度线对应的电阻值是利用闭合电路欧姆定律计算得出,所以当电动势或G表内任何电阻RgR0r发生变化时,被测电阻Rx都可能发生变化。如果以表的内阻为量度,只要可以欧姆调零,刻度表盘就是不变的(如图5)。这样我们就找到了一个更稳定、更能反映各个刻度本质的一个刻度表盘。

【拓展】

为什么多用电表各倍率的欧姆挡可以共用一个刻度表盘?不同倍率时表的内阻之间有什么关系?

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编辑:杨庆华



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