Question

（2003?安徽）電流表和電壓表實際上是由小量程電流表與電阻串、并聯之后改裝成的，當某一電壓表的量程不能達到要求時，可以通過改變串、并聯電阻的阻值來擴大或縮小其量程．現在需要測量的電流約為0.5A，可是只有一個量程為0～0.3A、內阻為5Ω的電流表，手邊還有一些器材如表：
請把題中量程是0～0.3A的電流表臨時改裝成量程為0～0.6A的電流表．要求：

名稱	規格
電源1個	電壓12V不變
滑動變阻器1個	阻值0～50Ω
粗細不很均勻的電阻絲一根	電阻約為50Ω
導線若干、開關一個

（1）畫出電路圖；
（2）寫出實驗步驟；
（3）寫出理論上接入電路的電阻絲的阻值；
（4）分析一下，實際接入電路的電阻絲的阻值與理論值有無差異．

Answer 1

分析：（1）根據并聯電路的分流原理作出電路圖；
（2）根據電流表的改裝原理分析答題；
（3）由并聯電路特點與歐姆定律求出電阻絲阻值；
（4）根據電路應用并聯電路特點分析答題．

解答：解：（1）要把0.3A的電流表改裝成0.6A的電流表，應給電流表并聯一個分流電阻，電路圖如圖所示；

（2）實驗步驟：
①把電源、開關、電流表、滑動變阻器組成串聯電路，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，使電流表示數為0.3A；
②斷開開關，保持滑動變阻器滑片位置不變，在電流表兩端并聯電阻絲，閉合開關，調節電阻絲與電流表并聯的長度，知道電流表示數為0.15A為止，截去多余的電阻絲；
③將電流表與電阻絲并聯，改裝成滿足需要的電流表．
（3）電流表量程為0～0.3A，內阻為5Ω，∵I=

U

R

，
∴通過電流表電流為0.3A時，電流表兩端電壓：
U=I_AR_內=0.3A×5Ω1.5V，
改裝后電流表量程為0～0.6A，則通過并聯電阻的電流：
I_R=I-I_A=0.6A-0.3A=0.3A，
∵I=

U

R

，∴并聯電阻絲的阻值R=

U

IR

=

1.5V

0.3A

=5Ω；
（4）由（2）的實驗步驟可知，電阻絲與電流表并聯時，我們認為干路電流不變，
電流表示數為0.15A，則通過電阻絲的電流為0.3A-0.15A=0.15A，
通過電流表與電阻絲的電流相等，它們兩端的電壓相等，由歐姆定律可知，
電阻絲阻值等于電流表內阻5Ω；而實際上，電阻絲與電流表并聯時，電路總電阻變小，
電路總電流變大，大于0.3A，電流表示數為0.15A，則通過電阻絲的電流大于0.15A，
電流表與電阻絲并聯，它們兩端電壓相等，通過電阻絲的電流大于通過電流表的電流，
因此電阻絲阻值小于電流表內阻5Ω，即電阻絲阻值小于5Ω，小于理論值．
答：（1）電路圖如圖所示；（2）實驗步驟如上所述；（3）理論上接入電路的電阻絲的阻值為5Ω；（4）實際接入電路的電阻絲的阻值小于理論值．

點評：本題考查了電流表的改裝，對初中生來說有一定的難度，知道把小量程電流表改裝成大量程電流表的原理是：并聯電阻的分流作用，應用并聯電路特點與歐姆定律即可正確解題．