Question

14． 實驗室有一破損的雙量程電壓表，兩量程分別是3V和15V，其內部電路如圖所示.因電壓表的表頭G已燒壞，無法知道其電學特性，但兩個精密電阻R₁、R₂完好，測得R₁=2.9kΩ，R₂=14.9kΩ.現有兩個表頭，外形都與原表頭G相同，已知表頭G₁的滿偏電流為1mA，內阻為70Ω；表頭G₂的滿偏電流0.5mA，內阻為100Ω，又有兩個定值電阻r₁=40Ω，r₂=30Ω.若保留R₁、R₂的情況下，對電壓表進行修復，則：

（1）原表頭G滿偏電流I=________，內阻r=_________.
（2）用于修復電壓表的器材有：______________________      （填器材符號）.
（3）在虛線框中畫出修復后的電路.
 
（4）在利用修復的電壓表，某學習小組用伏安法測量一未知電阻R_x的阻值，又提供器材及規格為：
電流表A量程0~5mA，內阻未知；最大阻值約為100Ω的滑動變阻器；
電源E（電動勢約3V）;開關S、導線若干。
由于不知道未知電阻的阻值范圍，學習小組為較精確測出未知電阻的阻值，選擇合適的電路，請你幫助他們補完整電路連接，正確連線后讀得電壓表示數為2.0V,電流表示數為4mA，則未知電阻阻值R_x為___________Ω；

Answer 1

（1）１mA，_100Ω _.（2） G₁和r₂ .
（3）
       
（4）  600Ω

此題考查了電壓表的改裝，利用閉合電路歐姆定律解答。量程為3V時有；量程為15V時有。聯立解得I=１mA;r=100Ω。則應該選擇滿偏電流為1mA的G₁，其內阻與r₂之和等于100歐姆，所以選擇r₂。
由于電流表的電阻未知，而電壓表的電阻已知，所以應該采用電流表的外接法。，所以未知電阻R=600Ω。此題對閉合電路歐姆定律知識的要求比較高，屬于難度較大的問題。