3.小敏決定把現(xiàn)有的一只電流表改造成一只專門測量電阻的儀表.為此,他選擇了一個電壓穩(wěn)定的電源E與電流表A及一個定值電阻R0串聯(lián),如圖甲所示.使用時,只要在M、N間接入待測電阻Rx,即可由電流表的示數(shù)間接推算出待測電阻的阻值.( 圖中未畫出Rx )
(1)設電源E的電壓為U、定值電阻的阻值為R0、電流表的示數(shù)I,請寫出計算待測電阻Rx的表達式:Rx=$\frac{U}{I}$-R0
(2)若所用的電源電壓為3V,當他把M、N直接連接起來時,為使電流表的示數(shù)最大,他選用的定值電
阻的阻值應為多少?
(3)請根據(jù)(2)中電源、定值電阻的數(shù)據(jù),通過計算判斷在電流表表盤的0.2A處標上相應的電阻值應為多少?

分析 (1)由電路圖可知,R0和待測電阻R串聯(lián),電流表測電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻,再根據(jù)電阻的串聯(lián)特點得出Rx的阻值;
(2)當把M、N直接連接起來時,電路為R0的簡單電路,此時電路中的電流為0.6A,根據(jù)歐姆定律求出定值電阻的阻值;
(3)先把R0的阻值和電源的電壓代入Rx中的表達式,再把電流表的示數(shù)代入即可得出對應的電阻值.

解答 解:
(1)由圖甲知,R0和待測電阻R串聯(lián),
由歐姆定律知,電路中的總電阻為:
R=$\frac{U}{I}$,
由串聯(lián)電路電阻特點知:
Rx=R-R0=$\frac{U}{I}$-R0;
(2)當把M、N直接連接起來時,電路為R0的簡單電路,此時電路中電流最大I最大=0.6A,
R0的阻值為:
R0=$\frac{U}{{I}_{最大}}$=$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω;
(3)把R0=5Ω,U=3V、I=0.2A代入Rx=R-R0=$\frac{U}{I}$-R0得,
R=$\frac{3V}{0.2A}$-5Ω=10Ω,
電流表表盤的0.2A處標上相應的電阻值應為10Ω.
答:(1)$\frac{U}{I}$-R0;
(2)電源電壓為3V,當他把M、N直接連接起來時,為使電流表的示數(shù)最大,他選用的定值電阻的阻值應為5Ω;
(3)電流表表盤的0.2A處標上相應的電阻值應為10Ω.

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的計算及應用,關鍵是會正確的分析和理解測量電阻儀表的原理,以及得出表達式和其具體應用.

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A.將橫梁上的平衡螺母向左調(diào)
B.將處在零刻度位置的游碼向右移
C.取出最小的砝碼,將橫梁上的平衡螺母向右調(diào)
D.取出最小的砝碼,將處在零刻度位置的游碼向右移
③小樺在嚴格按照正確的實驗步驟操作后,測得的礦石質量如圖乙所示,是76 g;
(2)將石塊浸沒到盛有20mL水的量筒中,水面到達的位置如圖丙所示,由此可計算出礦石的密度為3.8×103kg/m3
(3)小樺的同學小麗在實驗時不小心將量筒打碎了,老師說不用量筒也能測出礦石的密度.于是小樺幫忙添加了一個燒杯和適量的水,設計了如下實驗步驟,請補充完整.
①調(diào)節(jié)天平平衡后,用天平測量礦石塊的質量 m0;
②在燒杯中倒?jié)M水,稱出燒杯和水 的總質量m1;
③將礦石塊輕輕放入裝滿水的燒杯中,礦石塊沉入杯底,燒杯溢出水后,將燒杯壁外的水擦干凈,稱出此時燒杯、杯內(nèi)礦石和水的總質量m2
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