《2025年新坐标同步练习高中物理必修第三册青海专版》

4. (电表的改装)(2025·广东省部分学校期末)一灵敏电流计 $ G $ 的内阻 $ R_g = 1 \, \Omega $,满偏电流 $ I_g = 600 \, mA $,现把它改装成如图所示的多量程电表。开关 $ S_1 $、$ S_2 $ 都闭合时为电流表,量程为 $ 0 \sim 3 \, A $;开关 $ S_1 $、$ S_2 $ 都断开时为电压表,量程为 $ 0 \sim 3 \, V $。

(1) 求定值电阻 $ R_1 $、$ R_2 $ 的阻值。
(2) 开关 $ S_1 $ 闭合、$ S_2 $ 断开时为什么表(“电流表”或“电压表”),量程是多少?
(1)$4\Omega$　$0.25\Omega$
(2)电压表　$0~12.6V$

答案：
(1)由题意知电流表G的满偏电压$U_{g}=I_{g}R_{g}=0.6V$
开关$S_{1}$、$S_{2}$都断开时为电压表，原理示意图如图1所示，当达到满偏时有$U_{R1}=U - U_{g}=2.4V$
所以$R_{1}=\frac{U_{R1}}{I_{g}}=4\Omega$
开关$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时为电流表，原理示意图如图2所示，当达到满偏时有$I_{2}=I - I_{g}=2.4A$
所以$R_{2}=\frac{U_{g}}{I_{2}}=0.25\Omega$。
(2)开关$S_{1}$闭合、$S_{2}$断开时为电压表，原理示意图如图3所示，当达到满偏时有$U'=I_{g}R_{g}+IR_{1}=12.6V$。
答案：
(1)$4\Omega$　$0.25\Omega$　
(2)电压表　$0~12.6V$