2008年第25届全国中学生(高中)物理竞赛预赛
试卷答案重要勘误更正
设电流表的量程为I g ，当电流表与定值电阻R 0串联改装成电压表时，此电压表的内阻
0g 0R R R +=' （1）
由于此电压表的量程V 500=U ，故有
00g U R I =' （2）
由（1）、（2）两式得
A 1011.130
g 0
g -?=+=R R U I （3）
即电流表的量程为1.11mA .
图中1R 和电流表改装成的双量程电压表的电路如图所示，2R 是为把电流表改装成双量程电压表必须串联的电阻，其值待求.用1R '表示电压表量程V 501=U 挡的内阻，则有
1g 1R R R +=' （4）
而
011U R I g =' （5）
由（3）、（5）式得
Ω50.g
01
1310?4=='I U R （6）
同理得电压表量程V 1002=U 挡的内阻
Ω10?00==++='3.9g
02
21g 2I U R R R R （7）
设电源的电动势为E ，内阻为r ，当用电压表的5V 挡测电源两端的电压时，电压表的
示数为1U ，已知V 50.41=U ，设此时通过电压表的电流为1I ，有
E r I U =+11 （8）
1
11R I U '= （9） 当用电压表的10V 挡测量该电源两端的电压时，电压表的示数为2U ，己知V 80.42=U ，设此时通过电压表的电流为2I ，有
E r I U =+22 （10）
2
22R I U '= （11） 解（8）、（9）、（10）、（11）式，并注意到（6）、（7）式得
V 14.5=E （12）
评分标准：
本题14分.（3）式3分，（6）式2分，（7）式2分，（8）式、（9）式、（10）式、（11）式共4分，（12）式3分.
把电流表改装成电压表 【实验播放】 1、实验目的： (1)知道用“半偏法”测电流表内阻的原理； (2)会根据实验原理选择实验所需器材； (3)把小量程的电流表改装为电压表，并把改装后的电压表与标准电压表进行校对。 2、实验原理： 一个电流表有二个重要参量，即I g 和R g ，其额定电压为U g ＝I g R g ，由于I g 很小(几百微安～几十毫安)，U g 通常为几百欧姆，故U g 比较小．为测量较大的电压值，可在电流表上串联一个大阻值的电阻R ，把R 作为电流表内阻的一部分，这样的电流表就可分担较大的电压，改装后作为电压表使用．如图1所示． 电流表的内阻R g 可用半偏法测出，其测量电路如图2所示，其测量原理是当电阻箱R '未接人电路时，调节R 的大小，使电流表G 满偏，闭合S 2后，R 大小不变，改变电阻箱R '的阻值，使电流表半偏．由于R g 很小，则R 的值很大，在开关S 2闭合前后，线路上的总阻值变化很小，我们就认为不变，因此干路上的电流I g 也不变，当电流表G 的指针半偏时，流过电阻箱R '的电流与通过电流表的电流相等，则R '＝R ． 注意：滑动变阻器的阻值很大，而且在闭合电键S 1应将其阻值调到最大；实验中电阻箱R '不能用变阻器替代，因为变阻器不能直接读数；测量电流表内阻时，在闭合电键S 2后，不能再调节R ，以保持电路中的电流不变；另外，对器材的选择必须保证R >>R '。 3、实验器材 电流表(表头)、电位器(4.7k Ω)、变阻器(0～50Ω)、电阻箱(0～9999.99Ω)、电源、开关(两个)、标准电压表(量程与改装后的电压表量程相同)及导线若干． 4、实验步骤 (1)测量电流表的内电阻R g 先按如图2所示电路图连接电路，断开S 2，接通S l ，把电位器R 由最大阻值逐渐向阻值变小进行调节，使电流表的指针达到满偏为止，这时电位器的阻值不得再调整，接通S 2，调整电阻箱R ′的阻值，使电流表的指针恰好偏转到满偏的一半，读出电阻箱R ′的阻值，就是电流表的内电阻R g 。 (2)将电流表改装为电压表 ①改装量程为2V 的电压表，按公式R x = g I U -R g ，计算分压电阻R x 的值． ②按图4把电流表和电阻箱串联起来，选用电阻箱的阻值等于分压电阻R x 的值．
电表的改装 4．用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压 表．将它们串联起来接入电路中，如图2－4－21所示，此时( ) A ．两只电表的指针偏转角相同 B ．两只电表的指针都不偏转 C ．电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D ．电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角 5.(2011年黄冈高二检测)已知电流表的内阻R g ＝120 Ω，满偏电流I g ＝3 mA ，要把它改装成量程是6 V 的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3 A 的电流表，应并联多大的电阻？ 6、用相同的灵敏电流计改装成量程为3V 和15V 两个电压表，将它们串联接人电路中，指针偏角之比为______，读数之比________。用相同电流计改装成0.6A 和3A 的两个电流表将它们并联接入电路中，指针偏角之比_______，读数之比_________． 7.一只电流表，并联0.01Ω的电阻后，串联到电路中去，指针所示0.4A ，并联到0.02Ω的电阻后串联到同一电路中去（电流不变），指针指示0.6A 。则电流表的内阻R A ＝_______Ω 8.在如图所示的电路中，小量程电流表的内阻为100Ω满偏电流为1mA,R 1=900ΩR 2=999100Ω.(1)当S 1和 S 2均断开时，改装所成的表是什么表？量程多大？（2）当S 1和 S 2均闭合时，改装所成的表是什么表？量程多大？ 9．一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表计数总比准确值稍小一些，可以加以改正 的措施是 10、有一量程为100mA 内阻为1Ω的电流表，按如图所示 的电路改装，量程扩大到1A 和10A 则图中的R 1=______Ω,R 2=_______Ω. 11、有一只电流计，已知其Ig=500uA ，Rg=100Ω，现改装 成量程为6V 的电压表，则应___联____电阻．由于所用电阻不准，当改装成表与标准表比较时，发现标准值为3V 时，改装表读数为3.2V ，则实际所用电阻值偏_____(填“大”或“小”)_______ Ω． 12、一个量程为250V ，内阻为1M Ω的电压表，串联一个电阻接到220V 的电源上， 2 10A
实验：探究串联、并联电路中电流关系和电压关系 【目标】 1. 通过实验探究活动，会使用电流表测量电路中的电流，会使用电压表测量电路两端的电压。 2. 通过实验探究活动，探究串、并联电路中电流的关系和电压的关系。 【器材】 一只电流表、一只电压表、两只带小灯泡的灯座、一个开关、一个电池组（或一个学生电源）、若干导线。 【探究过程】 提出问题 1. 在如图一所示的串联电路中，A 、B 、C 三处的电流大小相等吗？在如图二所示的并联电路中，a 、b 、c 三处的电流大小相等吗？它们之间有什么等量关系？ 图一 图二 2. 在如图三所示的串联电路中，灯1L 两端的电压1U 与2L 两端的电压2U 和串联电路两端电压U 相等吗? 它们之间有什么等量关系？在如图四所示的并联电路中，灯1L 两端的电压1U 与2L 两端的电压2U 和并联电路两端总电压U 相等吗? 它们之间有什么等量关系？ 图三 图四 猜想与假设 请根据上述问题，写出你的猜想和假设。 1.在串联电路中，电路各处的电流是相等的。 2.在并联电路中，干路电路中的电流大小等于各支路电流之和。 3.串联电路两端的电压跟各部分电路两端的电压之和。 4.并联电路中，各支路两端的电压相等，等于干路电压。
进行实验（提示：不懂实物连接详看附表） 请你根据下面的实验方案和操作步骤，检验你的猜想与假设，或者参照下面的实验方案，自己设计实验检验自己的猜想与假设。 1. 按电路图一，将各电路器件摆放到水平桌面上，断开开关，依次连接成串联电路。 2. 用电流表分别串联在电路中的A 、B 、C 三处，闭合开关，测量出A 、B 、C 三处的电流大小，并记录在表一中。 3. 按电路图二，将各电路器件摆放到水平桌面上，断开开关，依次连接成并联电路。 4. 用电流表分别串联在电路中的a 、b 、c 三处，闭合开关，测量出a 、b 、c 三处的电流大小，并记录在表一中。 表一 电路 A I （或a I ）/A B I （或b I ）/A C I （或c I ）/A 串联电路 并联电路 5．按电路图三，将各电路器件摆放到水平桌面上，断开开关，依次连接成串联电路。 6. 用电压表分别并联在电路中灯1L 、2L 的两端及A 、B 两点之间，闭合开关，测量出灯1L 、2L 两端的电压大小和A 、B 两点之间的电压大小，并记录在表二中。 7. 按电路图四，将各电路器件摆放到水平桌面上，断开开关，依次连接成并联电路。 8. 用电压表分别并联在电路中灯1L 、2L 的两端及A 、B 两点之间，闭合开关，测量出灯1L 、2L 两端的电压大小和A 、B 两点之间的电压大小，并记录在表二中。 表二 电路 1U /V 2U /V AB U （或ab U ）/V 串联电路 并联电路 9. 断开开关，整理实验器材。 实验注意事项： （1）电路连接完成后，需用手撑开导线检查电路正确后，（特别注意电表的“＋”“－”接线柱的连接，一定要使电流“＋”进“－”出）再闭合开关。 （2）在不能估计电流、电压值时，要从电表的大量程开始“试触”（瞬时碰接），以选择合适的量程。（用电表测量时，以指针偏转到满刻度的1/2~1/3时较为准确。） （3）记录电表示数时，要根据所选择的量程和分度值正确读数。 【分析与结论】 1. 通过分析实验记录表一可得出：串联电路中各处的电流大小是相等的，用公式表示为________ __，并联电路中，干路中的电流大小等于______________________________，用公式表示为____________________。 2. 通过分析实验记录表二可得出：串联电路两端的总电压跟各部分电路两端的电压之和___________，用公式表示为______________，并联电路中，各支路两端的电压_______________________，用公式表示为_____________________。 【思考与讨论】
第 1 页 共 1 页 恒定电流 五 一、小量程电流表改装成电压表 1、实验目的： (1)知道用“半偏法”测电流表内阻的原理； (2)会根据实验原理选择实验所需器材； (3)把小量程的电流表改装为电压表，并把改装后的电压表与标准电压表进行校对。 2、实验原理： 一个电流表有二个重要参量，即I g 和R g ，其额定电压为U g ＝I g R g ，由于I g 很小(几百微安～几十毫安)，U g 通常为几百欧姆，故U g 比较小．为测量较大的电压值，可在电流表上串联一个大阻值的电阻R ，把R 作为电流表内阻的一部分，这样的电流表就可分担较大的电压，改装后作为电压表使用．如图1所示． 3、实验器材 电流表(表头)、电位器(4.7k Ω)、变阻器(0～50Ω)、电阻箱(0～9999.99Ω)、电源、开关(两个)、标准电压表(量程与改装后的电压表量程相同)及导线若干． 4、实验步骤 (1)测量电流表的内电阻R g 先按如图2所示电路图连接电路，断开S 2，接通S l ，把电位器R 由最大阻值逐渐向阻值变小进行调节，使电流表的指针达到满偏为止，这时电位器R 的阻值不得再调整，接通S 2，调整电阻箱R ′的阻值，使电流表的指针恰好偏转到满偏的一半，读出电阻箱R ′的阻值，就是电流表的内电阻R g 。 (2)将电流表改装为电压表 ①改装量程为2V 的电压表，按公式R x = g I U -R g ，计算分压电阻R x 的值． ②按图4把电流表和电阻箱串联起来，选用电阻箱的阻值等于分压电阻R x 的值． ③改装后的电压表表盘的刻度值，按公式U = m I I ·U m 来计算．其中U m 是改装后电压表的量程． (3)改装后的电压表跟标准电压表核对 ①按图3连接电路． ②闭合开关S ，调整滑动变阻器滑片，使改装的电压表的读数分别是0.5V 、1.0V 、1.5V 、2.0V 等，看标准电压表的读数是否与它一致． ③改装的电压表的读数是满刻度U m 时，看标准电压表的读数U 0，计算满刻度时的百分误差。 5、数据处理 (1)从电流表的刻度盘上读出其满偏电流I g ，根据测出的内阻R g 计算电流表的满 偏电压U g ＝I g R g ， (2)根据公式R x = g I U -R g 计算分压电阻R x 的值 (3)根据改装后校对时的U m 和U 0计算满刻度时的百分误差，即δ=m m U U -U 0 ×100%，例如改装的电压表在满刻度3V 时，标准电压表的读数为3.1V ，满刻度时的百分误差就是δ=1 3133.. =3.2%。 6、注意事项 （1）、滑动变阻器的阻值很大，在闭合S 1前，其阻值应调至最大. （2）、电阻箱R ′不能用滑动变阻器替代. （3）、在S 2闭合后,不能再调节R,以保持电路中总电流不变. （4）、测电表内阻时,必须确保R R ′. （5）、校对改装的电表时,要从零开始连续校对,则滑动变阻器必须接成分压式 .
电流表、电压表的改装 一、基础知识 1、电压表电流表的改装 （1）电流表G （表头）原理和主要参数 电流表G （表头）指针的偏转角θ与电流强度I 成正比，故表的刻度是均匀的.电流表的主要参数：表头内阻R g ，满偏电流I g ，满偏电压U g 。U g ＝I g R g . （2）改装成电压表 方法：串联一个分压电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝g U U ，则根据分压原理，需串联的电阻值R ＝g U U R R g ＝(n －1)R g ，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大. （3）改装成量程电流表 方法：并联一个分流电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即 n ＝g I I ，则根据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值R ＝R I I g R g ＝1g n R ，故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小. 二、练习 1、关于电压表和电流表，下列说法中正确的是( ) A .理想的电压表和电流表的内阻不计，是因为它们都为零 B .理想的电压表和电流表的内阻不计，是因为它们都极大 C .理想的电压表内阻极大，电流表内阻为零 D .在电路中，理想的电压表可视为短路，理想的电流表可视为开路 答案：C 2、一电流表的满偏电流I g =1mA ，内阻为200Ω。要把它改装成一个量程为0.5A 的电流表，则应在电流表上（ ） A ．并联一个200Ω的电阻 B ．并联一个0.4Ω的电阻 C ．串联一个0.4Ω的电阻 D ．串联一个200Ω的电阻 分析：要使电流表量程变为0.5A ，则流过并联电阻的电流I=0.5-0.001A=0.499A ； 并联部分的电压U=I g R=0.001×200Ω=0.2V ， 则需要并联的电阻r=U/I=0.2/0.499=0.4Ω 故选B ． 3、一电流表的满偏电流为I g =50μA ，内阻R g =2k Ω，给它并联一个0.02Ω的电阻后，其量程将达到 A 。 答案：10A 4、一个电流表的满偏电流I g =1mA ，内阻R g =500，要把它改装成一个量程为10V 的电压表，则应在电流表上（ ）
2020年高三物理第一轮复习串并联电路的特点电表的改装探究 学案 笔人：禹城一中谢志水马洪森 【学习目标】 1．掌握串并联电路中电压、电流、电阻的关系。 2．知道滑动变阻器连入电路的作用。 3．理解有关电表改装的计算。 【自主学习】 1．串联电路各处的电流________ ,并联电路的总电流等于_________. 2．串联电路两端的总电压等于_______,并联电路的总电压与各支路的电压____. 3．串联电路的总电阻等于_________,并联电路总电阻的倒数____________. 4．小量成的电流表要改装成量程较大的电压表示需___ 连一个电阻，要改装成一个量程较大的电流表需___连一个电阻。 5．电流表G的电阻Rg叫电流表的___,指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做___,此时加在它两端的电压Ug叫做有欧姆定律可知 Ug=_____. 【典型例题】 例1. 有一个电流表G，内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。要把它改装成量程0 —3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？答案（990Ω，1000Ω） 例2．有一个电流表G，内阻Rg=25Ω满偏电流Ig=3mA。要把它改装成量程0 —0.6mA的电流表，要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？答案（0.126Ω,0.125Ω） 例3．一安培表由电流表G与电阻R并联而成。若在使用中发现此安培表读数比准确值稍小些，下列可采取的措施是
A.在R上串联一个比R小得多的电阻 B. 在R上串联一个比R大得多的电阻 C. 在R上并联一个比R小得多的电阻 D. 在R上并联一个比R大得多的电阻 (A) 答案 【针对训练】 1.如图1所示，每个电阻的阻值都是2欧，安培表内阻不计， 在B、C间加6伏电压时，安培表的示数是 A.0安 B.1安 C.2安 D.3安答 案(B) 2．电路如图2所示，R 1=R 2 =R 3 =R 4 ， 在A B两端加电压U，安培表A 1和A 2 的示数 都是0.6安，求安培表A 3 的示数多大？答 案(0.9A) 3．有一个电流表G，内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=2mA。要把它改装成量程0 —2V 的电压表，要串联____电阻？改装后电压表的内阻____. 4．有一个电流表G，内阻Rg=15Ω满偏电流Ig=2mA。要把它改装成量程0 —0.4mA 的电流表，要并联____电阻？改装后电流表的内阻_____. 【能力训练】 1.如图3所示的电路常称为分压电路，当a b间的电压为 U时，利用它可以在c d端获得0和U之间的任意电压。试说 明其中的道理。 2．如图4，两个定值电阻R 1R2 串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源中。
2008年第25届全国中学生(高中)物理竞赛预赛 试卷答案重要勘误更正 设电流表的量程为I g ，当电流表与定值电阻R 0串联改装成电压表时，此电压表的内阻 0g 0R R R +=' （1） 由于此电压表的量程V 500=U ，故有 00g U R I =' （2） 由（1）、（2）两式得 A 1011.130 g 0 g -?=+=R R U I （3） 即电流表的量程为1.11mA . 图中1R 和电流表改装成的双量程电压表的电路如图所示，2R 是为把电流表改装成双量程电压表必须串联的电阻，其值待求.用1R '表示电压表量程V 501=U 挡的内阻，则有 1g 1R R R +=' （4） 而 011U R I g =' （5） 由（3）、（5）式得 Ω50.g 01 1310?4=='I U R （6） 同理得电压表量程V 1002=U 挡的内阻 Ω10?00==++='3.9g 02 21g 2I U R R R R （7） 设电源的电动势为E ，内阻为r ，当用电压表的5V 挡测电源两端的电压时，电压表的
示数为1U ，已知V 50.41=U ，设此时通过电压表的电流为1I ，有 E r I U =+11 （8） 1 11R I U '= （9） 当用电压表的10V 挡测量该电源两端的电压时，电压表的示数为2U ，己知V 80.42=U ，设此时通过电压表的电流为2I ，有 E r I U =+22 （10） 2 22R I U '= （11） 解（8）、（9）、（10）、（11）式，并注意到（6）、（7）式得 V 14.5=E （12） 评分标准： 本题14分.（3）式3分，（6）式2分，（7）式2分，（8）式、（9）式、（10）式、（11）式共4分，（12）式3分.
改装电流表量程公式 一综合性实验 班级：11物理教育姓名：韦新春学号：[1**********]3 表一实验项目 电流表与电压表的改装试验设计 一实验目的和原理的具体分析 实验目的以及原理分析 1目的：此试验进一步强化我们对电流表、电压表内部结构的认识以及对万用电表工作原理的进一步认识和巩固。 2 原理：根据闭合电路的欧姆定律，以及串联电路的分压于并联电路的分流作用设计出的此试验。当 表头满偏电流为Ig，通过表头两端的电压为Ug时，则表头内阻为Rg=Ug/Ig。现在要把此表头改装成一个两成为100mA的电流表和一个量程为1V的电压表。先用半偏法测内阻，如图1，使开关S置于1位置，调电源电压使表头电流为；把开关S置于2处，电源电压不变，调电阻箱的电阻R使表头示数为,此时电阻箱的读数即为表头的内阻。再根据欧姆定律U=RI推导出要把此表头改装成10mA的电流表和1V的电压表时所要并联的电阻值和串联的电阻值如图如图2和图 3 注：图1测内阻图2电流表RI=IgRg/ 图3
图3电压表电流表Ru=IgRg/R2=-Rg 实验步骤以及数据分析 1 用半偏法测内阻：先按照图1把电路连接好，在用半偏法测内阻，首先开关置于1位置，调电源电压使表头示数为然后把开关S置于2位置，调电阻箱使电表示数为，此时电阻箱的读书即为表头的内阻，记为Rg=Ω。 2 把1mA的表头改装成100mA的电流表：根据公式 RI=IgRg/=Ω，然后把此电阻值从电阻箱并联到表头上如图2，这样10mA的电流表就改装成了。 3 把1mA的表头改装成1V的电压表：根据公式Ru=，从而也可算出表头内阻。当电流表内接时，电流表示数准确，而由于电流变分压，所以电压表示数偏大，从而导致算出的Rg变大，反之电流表外接是，算出的Rg偏小。所以此方法误差较大，一般不用，而用半偏法测内阻。 四 对于实验中人、仪器和环境因素对实验的影响进行分析 误差分析，造成误差的原因，有人为的原因和设备的原因等。 1 人为原因：由于测量者的原因，测量是难免会有误差，比如，读书时眼光线不与刻度相平行，可能会导致读出的数与实际值相比偏大或偏小，这样算出来的R的值就会有误差。
高二物理电学实验把电流表改装成电压表 【实验目的】 1.掌握半偏法测电流表内阻的实验方法； 2.了解电压表的改装过程和原理。 【实验原理】 1.改装原理：串联电阻的分压原理，改装电路如图所示。 2.改装电流计，需要知道它的三个数据：满偏电流 I,满度电压6和内电阻&?这三个数据中，知道任何两个，就可以由欧姆左律算岀第三个, 其中匚可以从刻度盘上直接读岀.若将电流表改装成量程为U的伏特表，则应串联的电阻 3.表头内阻采用半偏法测虽:，电路如图88-2所示. （1）先合上S,,调节R使G满偏；（2）再合上S” 调节R'使G半偏，注意此时R不能重调：（3）R为电位器，R'是电阻箱，R的值要远大于R'的值. 4.改装后的电压表的校准：实验电路如图所示. 5.实验步骤：（1）测电流表的内阻：（2）计算出串联电阻值，对电流表进行改装：（3） 1.本实验比较复杂，因此先必须把实验步骤确左好：第一步测凡：第二步：计算分压电阻&：第三步校对改装后的伏特表. 2.测电流表的内阻时，闭合S’前，变阻器R应调至电阻最大值，以免闭合S：后通过电流表电流过大，而损坏电流表.若变阻器调至最大后，试触S：还超过了电流表疑程，则应再串联一个定值电阻或降低电源电压. 3.S：闭合后，在调节R'时，不能再改变R的阻值，否则将改变电路的总电流，从而影响实验的精确度. 4.在校准电路中，要对改装表从零到满量程校准，所以变阻器必须采用分压式接法. 【典型例题】 例1 （2001年理综）实脸室中现有器材如实物图所示，有： 电池E,电动势约10 V,内阻约1Q； 电流表A：,量程10 A内阻口约为0.2Q： 电流表A：,量程300 mA,内阻r=约为5 Q : 电流表能，量程250 mA,内阻口约为5Q： 将改装后的电压表与标准表校准。 【注意事项】
1.一灵敏电流计，满偏电流为I g=5mA，表头电阻R g=400Ω，若改装成量程为10V 的电压表，应联一个Ω得电阻，新表的内阻为Ω。若将灵敏电流计改装成量程为3A 的电流表，那么这个改装后的电流表的内阻为Ω 。 2.一个量程为0～300μA的电流表，内阻为1000Ω，再给它串联一个99000Ω 的电 阻，将它改装成电压表，改装后电压表的量程为_ V ，用它来测量一段 电路两端的电压时，表盘指针如图，这段电路两端的电压是V 3.有一毫伏表，它的内阻是100Ω，量程为0.2V，现要将它改装成量程为10A 的电 流表，则毫伏表应： A.并联一个0.02Ω 的电阻B．并联一个0.2Ω 的电阻 C．串联一个50Ω 的电阻D．串联一个4900Ω 的电阻 4.把小量程的电流表改装成电压表时，下列说法中正确的是（） A.改装的原理是串联的电阻起了分压作用，使允许加在改装后的电压表两端的电压比加在小量程电流表上的电压大了 B.改装成电压表后，小量程电流表允许通过的最大电流加大了 C．改装成电压表后，小量程电流表的内阻不变 D．改装成电压表后，允许通过改装后的电压表的最大电流比小量程电流表的最大电流大 5.如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G 和一个 变阻器R 组成的，下列说法正确的是： ①甲表是安培表，R 增大时量程增大 ②甲表是安培表，R 增大时量程减小 ③乙表是伏特表，R 增大时量程增大 ④乙表是伏特表，R 增大时量程减小． A．①③B．①④C．②③D．②④ 6.如图所示，其中电流表A 的量程为0.6A，表盘均匀划分为30 个小格，每一小格表 示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的1/2；R2的阻值等于电流表内阻的2 倍，若用 电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1 的电流值，则下列分析正确的是： A.将接线柱1、2 接入电路时，每一小格表示0.04A B.将接线柱1、2 接入电路时，每一小格表示0.02A C.将接线柱1、3 接入电路时，每一小格表示0.06A D.将接线柱1、3 接入电路时，每一小格表示0.01A 7.如图所示为一双量程电压表的示意图．已知电流表G 的量程为0～100 μA，内阻为600 Ω，则图中串联的分压电阻R1＝Ω，R2＝Ω. 8.如图所示，有一个表头G，满偏电流I g = 500 mA，内阻R g=200Ω，用它改装为有1 A 和10 A 两种量程的电流表，则R1 = Ω、R2 = Ω。 9.一块电压表是由电流表G 和电阻R 串联而成，如右图所示，若使用过程中发现改装 电压表的示数总比标准电压表准确值稍小一些，采取下列哪种措施可以改进 A.在R 上串联一个比R 大得多的电阻 B.在R 上串联一个比R 小得多的电阻 C.在R 上并联一个比R 大得多的电阻 D.在R 上并联一个比R 小得多的电阻 10.一电流表由电流计G 与电阻R 并联而成，如图所示，若在使用中发现此电流表的读数总比 准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进： A.在R 上串联一比R 小得多的电阻 B.在R 上串联一比R 大得多的电阻 C.在R 上并联一比R 小得多的电阻
历年安徽中考物理试题 1．（ 08年安徽中考）干电池是我们实验时经常使 用的电源，它除了有稳定的电压外，本身也具有一定的电阻。实际使用时，可以把干电池看成一个理 想的电源（即电阻为零）和一个电阻r串联组成，如图（a）所示。用图（b）所示的电路可以测量出一个实际电源的电阻值。图中R=14Ω,，开关S闭合时，电流表的读数I=0.2A，已知电源电压U=3V，求电源电阻r的大小。 2、（09年安徽中考）常用的电压表是由小量程的 电流表G改装而成的。电流表G也是一个电阻，同样遵从欧姆定律。图甲是一个量程为0～3mA的电流表G，当有电流通过时，电流可以从刻度盘上读出，这时G的两接线柱之间具有一定的电压。因此，电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表。 已知该电流表的电阻为Rg=10Ω. (1)若将这个电流表当成电压表使用，则刻度盘 上最大刻度3mA处应该标多大的电压值 (2)如图乙所示，若将这电流表串联一个定值电 阻R后，使通过G的电流为3mA时，A、B 之间的电压等于3V，这样A．B之间(虚线框内)就相当于一个量程为0～3V的电压表(图 丙)，求串联的定值电阻R的大小。3、（10年安徽中考）实际的电源都有一定的电阻， 如干电池，我们需要用它的电压U 和电阻ｒ两个 物理量来描述它。实际计算过程中，可以把它看成 是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电 阻值为ｒ的电阻串联而成，如图甲所示： 在图乙中R1= 14 , R2= 9。当只闭合S1时，电 流表读数I1=0.2A ；当只闭合S2时，电流表读数 I2=0.3A，把电源按图甲中的等效方法处理。求电 源的电压U 和电阻ｒ。 4、（11年安徽中考）实验室有一种小量程的电流 表叫毫安表，用符号表示，在进行某些测量时， 其电阻不可忽略。在电路中，我们可以把毫安表看 成一个定值电阻，通过它的电流可以从表盘上读 出。利用图示电路可以测量一个毫安表的电阻，电 源的电阻不计，R1=140Ω，R2=60Ω。当开关s1闭 合、s2断开时，毫安表的读数为 6 mA；当s1、s2 均闭合时，毫安表的读数为8 mA。求毫安表的电 阻R A和电源的电压U。 5、（12年安徽中考）有一种装饰用的小彩灯，如 图a所示，它的内部是由一个定值电阻与灯丝并联 而成，等效电路如图b所示．已知灯丝的电阻 R1=10Ω，定值电阻R2=1000Ω， （1）求这个小彩灯的电阻．（结果保留一位小数） （2）若将一个小彩灯接在电压为的电源两端，求 通过灯丝R1的电流大小． （3）如图c所示，将数十个小彩灯串联后接在电 压为U的电源两端，均正常发光（图中只画出3 个，其他未画出）．若其中一个灯的灯丝断了，其 他小彩灯的亮度如何变化写出你的判断依据． 6、（13年安徽中考）在进行某些电学测量时，把 电压表看成能显示其两端电压的的大电阻，将它与 一个阻值很大的待测电阴Rx串联接入电路，根据 电压表的求数可以测出Rx的阻值，这是一种测量 大电阻的方法。如图所示的电路中，电压表的内阻 Rv＝20kΩ，量程为150V，最小分度值为5V，电压 U＝110V，电压表的示数为50V。 （1）求电路中的电流大小。 （2）求待测电阻Rx的阻值。 （3）上述电路中，若将Rx换成阻值约为20Ω的 小电阻，用这种测量方法能否准确测出它的阻值写 出你的判断依据。 7、（14年安徽中考）实际测量中所使用的电流表 是由小量程电流表改装而成的．图a中G是满偏电 流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig=3mA 的电流表，其电阻Rg=10Ω，要把它改装为一个量 程为3A的电流表（如图b），问： （1）当通过小量程电流表的电流为满偏电流时， 它两端的电压为多少； （2）需要给它并联一个多大的电阻R0；（计算结 果小数点后保留两位数字） （3）设改装后的电流表的电阻为R，比较R与R0 的大小关系，并简单地说明理由 8、（14年安徽中考）如图所示的电路中，闭合开 关，发现每个电表都有一定的示数。向右移动变阻 器的滑片，则（） A. 电流表A1示数减小，电流表A2和电压表V示数 增加 B. 电流表A1和A2的示数都减小，电压表示数增加 C. 电流表A1、A2和电压表V的示数都减小 D. 电流表A1、A2和电压表V的示数都增加 9、（15年安徽中考）图示电路中，电源电压不变， R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，移 动滑片P，多次记录电压表示数U和对应的电流表 示数I，则绘出的U-I关系图像正确的是
深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一） 实验名称：改装电表 学院：医学院 指导教师： 报告人：组号： 学号实验地点 实验时间： 提交时间：
例如，E=0.39介于0.2和0.5之间，那么改装表的级别是0.5级。 （4）画校准曲线 为进一步提高改装表的测量精度，一般需要画校准曲线。以改装表的各整刻度的值为横轴，以标准表和改装表的读数差I ?为纵轴作校准曲线，注意点与点之间的连线为“折线”。如下图所示为改装电流表的校准曲线。校准曲线可以用来修正改装表的测量数据，测量值按校准曲线修正后，可以认为测量结果接近标准表测电流时的精度，比原来的精度有所提高。 2、将量程为Ig =1mA ，内阻为Rg 的电流表改装成量程为U ＝10V 的电压表，与改装电流表类似 （1）改装表头 由于原表头最大只能流过Ig 的电流，所以原表头能承担的最大电压为IgRg ，把它改装成量程为U 的电压表头，需要串联分压电阻Rm ，如下图所示，图中虚线内部分代表改装好的新电压表头。其中分压电阻Rm 的计算方法为 g g m R I U R -= （6-3） （2）校对量程（校对分压电阻） 将改装电压表和测量精度较高的标准电压表并联，并接入如下图所示电路，将分压电阻Rm 调节到计算好的理论值，调节电源或限流电阻Rw 的大小，使校准表显示10.00V ，同时改装表应指向满刻度，如果改装表不是指向满刻度，则调整分压电阻的值，直到改装表和标准表都显示10.00V 为止，记下实际分压电阻的值，这个值叫分压电阻的实际值。 （3）标定改装表的等级 逐点校准改装表的整刻度，方法是把改装表指向整刻度，然后读校准表的读数。找出校准电压表和改装电压表的读数差=?U U 标准-U 改装的最大值max U ?，按式（6-4）计算等级，即 100max ??= 量程 U T （6-4） 根据T 的值给出改装电压表的准确度等级。 （4）画校准曲线 以改装电压表的各整刻度的值为横轴，以标准表和改装表的读数差U ?为纵轴作校准曲线，注意点与点之间的连线为“折线”。
串并联电路 电表的改装 综合练习 1．在如图所示的电路中，R 1=R 2=R 3，在a 、c 间和b 、c 间均接有用电器，且用电器均正 常工作，设R 1、R 2、R 3上消耗的功率分别为P 1、P 2、P 3，则 （ ） A ．P 1＞P 2＞P 3 B ．P 1＞P 3＞P 2 C ．P 1＞P 2=P 3 D ．因用电器的阻值未知，无法比较三个功率的大小 2．如图所示的电路中，L 1、L 2为“220V 、100W ”灯泡，L 3、L 4 为“220V ，40W ”灯泡，现将两端接入电路，其实际功率的大小 顺序是（ ） A ．P 4＞P 1＞P 3＞P 2 B ．P 4＞P 1＞P 2＞P 3 C ．P 1＞P 4＞P 2＞P 3 D ．P 1＞P 4＞P 3＞P 2 3．如图所示，把两相同的电灯分别拉成甲、乙两种电 路，甲电路所加的电压为8V ，乙电路所加的电压为14V 。调节变阻器R 1和R 2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的电功率分别为P 甲和P 乙，下列关系中正确的是（ ） A ．P 甲 ＞ P 乙 B ．P 甲 ＜P 乙 C ．P 甲 = P 乙 D ．无法确定 4．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A 、B 串 联在电路中，A 的长度为L ，直径为d ；B 的长度 为2L ，直径为2d ，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为 （ ） A ．Q A ：Q B =1：2 B ．Q A ：Q B =2：1 C ．Q A ：Q B =1：1 D ．Q A ：Q B =4：1 5．如图所示，D 为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a 、b 、c 为三只相同且功率 较大的电炉，a 靠近电源，b 、c 离电源较远，而离用户电灯L 很近，输电线有电阻。关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是 （ ） A ．使用电炉a 时对电灯的影响最大 B ．使用电炉b 时对电灯的影响比使 用电炉a 时大 C ．使用电炉c 时对电灯几乎没有影响 D ．使用电炉b 或c 时对电灯影响几 乎一样 6．一盏电灯直接接在恒定的电源上，其功率为100W ，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9W ，那么此时电灯实际消耗的电功率 （ ） A ．等于91W B ．小于91W C ．大于91W D ．条件不足，无法确定 7．把两个标有“6V 、3W ”和“6V 、4W ”的小灯泡串联，则串联电路允许达到的最大功率 是 W ；把这两个小灯泡并联，则并联电路允许达到的最大功率是 W 。 a b c
串并联电路 电表的改装 一、复习要点 １.掌握电路、电注流、电阻、电压、电动势、电动、电功率、电热等基本概念,并准确理解其物理含意。 2．掌握电阻定律、焦耳定律、欧姆定律等基本规律,熟悉其适用条件下适用范围并能熟练应用。 3.掌握闭合电路的欧姆定律,熟悉闭合电路中各个物理量变化的特征与规律。 4.掌握中、并联的基本特征，能熟练地求解包括中、并联的混联电路 5.掌握“伏安法”测量电阻，电源等电学参量的方法，懂得相关的原理。 6．掌握基本的电学仪器的构造特征及使用方法。 二、难点剖析 1．电路的构造特征 所谓的电路,一般是指由电源、负载、导线、开关所构成的电流的通路，其中电源是提供电能的装置， 正常工作的电源将其他形式的能转化为电能提供给电路；负载是消耗电能的装置,正常的工作的负载将从电源处获得的电能转化为其他形式的能;导线是输送电能的装置，正常工作时电源处提供的电能是通过导线以电流的形式输送到负载处供负载消耗的；开关则是为了控制电路的工作状态而设置的。 ２．串、并联电路的基本特征 (1）串联电路的特征如下： ①I=I 1=I ２=I 3=… ②U ＝U 1+U 2＋U 3+… ③R+R 1＋Ｒ2+R 3＋… ④ 11R U =22R U =33R U =…＝R U =Ｉ ⑤ 11R P =22R P ＝33R P ＝…＝R P =I 2 (2）并联电路的确良特征如下： ①I ＝I 1+I 2+Ｉ３+… ②U=U 1=U 2=U ３=… ③ R 1=11R +2 1R ＋31R +… ④I 1R １=Ｉ2R 2=I ３R ３=…I 3R 3=…=IR=U ⑤P 1R 1=P 2Ｒ２=P 3R 3=…=PR=U ２ 3．闭合电路中各物理量随外电阻Ｒ的变化特征 在如图—1所示的闭合电路中,各物理量将随着外电阻电阻R 的变化而变化。搞清外电阻R 的变化对各物理
串联电路电压规律：串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和即： U=U1+U2 U1∶U2∶U3=IR1∶IR2∶IR3=R1∶R2∶R3 P1∶P2∶P3=I2R1∶I2R2∶I2R3=R1∶R2∶R3 串联电路的特点： （1）电流只有一条通路（2）开关控制整个电路的通断（3）各用电器之间相互影响 串联电路电流规律：I=I1=I2 1、并联电路中各支路的电压都相等,并且等于电源电压. U=U1=U2 2、并联电路中的干路电流（或说总电流）等于各支路电流之和. I=I1+I2 3、并联电路中的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数和. 1/R=1/R1+1/R2或写为：R=R1*R2/(R1+R2) 4、并联电路中的各支路电流之比等于各支路电阻的反比. I1/I2=R2/R1 5、并联电路中各支路的功率之比等于各支路电阻的反比. P1/P2=R2/R1 6.并联电路增加用电器相当于增加电阻的横截面积定义:用电器并列连接在电路中特点:电路可分为干路和支路,一条支路断开,另一条支路还能可以形成电流的通路,所以不可以用短接法排除电路故障 用途:家用电路、大型建筑物的造型灯、城市路灯;分流并联电路的特点： （1）电路有若干条通路. （2）干路开关控制所有的用电器,支路开关控制所在支路的用电器. （3）各用电器相互无影响. 而且在串联电路中电流处处相等；在并联电路中电压处处相等；串联的优点：所以在电路中, 若想控制所有电路, 即可使用串联的电路；串联的缺点；若电路中有一个用电器坏了,整个电路意味这都断了. 并联的优点：可将一个用电独器立完成工作,适合于在马路两边的路灯. 并联的缺点：若并联电路,各处电流加起来才等于总电流,由此可见,并联电路中电流消耗大.
有关电流表和电压表的改装 二. 知识要点： （一）电流表和电压表的改装 1. 电流表以及其参数 （1）我们通常所说的电流表是指灵敏电流计，由于其量程太小，一般情况下不能直接测量电流，而是用于检测有无电流和电流的方向，或作为改装量程较大的电流表和电压表的表头使用。 （2）主要参数：电流表的内阻；指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流，又叫做电流表的量程；指针偏转到最大刻度时，电流表两端的电压叫做满偏电压。由欧姆定律可得。 2. 电压表的改装 （1）电压表的改装原理 将电流表的示数根据欧姆定律转化为电压值，可以直接测量电压，由于量程太小，无法直接测量较大的电压，如果给小量程的电流表串联一个分压电阻，就可以测量较大的电压，因此电流表 串联一个分压电阻后就成为电压表。 图1 （2）分压电阻的计算 根据串联电路的分压原理有： 解得分压电阻： 若表示量程的扩大倍数（即） 则
3. 电流表改装 （1）电流表的改装原理 小量程的电流表测量范围较小，直接串联在电路中有可能烧坏电流表，因此需要并联一个分流电阻，就可以测量较大的电流，即扩大了电流表的量程。 （2）分流电阻的计算 根据并联分流的原理有： 解得应并联的分流电阻： 若用表示量程的扩大倍数（即） 则 改装成的电流表的内阻为 可见电流表的内阻很小，对于理想的电流表，其内阻可以忽略不计，串联在电路中可以看作短路。 [例1] 将量程为3.0V，内阻为的电压表改装成量程为30V的电压表，应联的电阻。 分析与解答：原来的电压表，内阻为，改装后的量程为30V。需串联的 电阻R，扩大倍数，所以 。
[例2] 一个电流表的内阻为，最大量程为10A，刻度盘分为100个刻度，现将其量程 扩大为100A，需要联一个的电阻，此时刻度盘的每个刻度表示A，新的电流表的内阻为。 分析与解答：电流表的量程扩大，需并联一个分流电阻，原来电流表的最大量程为10A，刻度数为 ，改装后的量程为100A，根据欧姆定律得： 并联电路的阻值： 新电流表的内阻： 新电流表的每个刻度值表示： （二）电表的非常规接法 电表的常规接法是：电流表串联接入电路中，电压表并联接入电路中，如果没有特别声明，可把电表理想化，即认为电流表的内阻，电压表的内阻；电表的接入和取出对电路不产生影 响。 实际使用中，电流表内阻很小但不为零，电压表内阻很大但不为无穷大，这就是非理想电表。非理想电表对电路的影响不能忽略。实验时，在特定条件下电表可以采用非常规接法，即电流表并联在用电器两端，电压表串联在电路中，老师将结合典型试题，对电表的非常规接法作一分析探讨。 1. 电压表的串联接法 （1）要求测量电压表的内阻时，可以把电压表当做定值电阻串联在电路中，此时电压表的示数就是 它两端的实际电压，若用电流表与它串联、由电流表上读出电流示数。用便可计算出电压表的内阻，此接法避免了“伏安法测电阻”的实验中，由于电压表、电流表的接入导致测量值与真实值不符而产 生的误差。 [例1] 某电压表的内阻在~之间，现要较精确测量其内阻，实验室提供下列可选用的 器材： A. 待测电压表V（量程3V） B. 电流表A1（量程）
第 八讲:串并联电路及电表的改装 知识梳理 一、串联电路 ①电路中各处电流相等．I=I 1=I 2=I 3=… ②串联电路总电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U 2+U 3… ③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即R=R 1＋R 2＋R 3+… ④串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即1212n n U U U I R R R === ⑤串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即21 212 n n P P P I R R R === 二、并联电路 ①并联电路中各支路两端的电压相等．U=U 1=U 2=U 3… ②并联电路总电流等于各支路的电流之和I=I 1＋I 2＋I 3+… ③并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。 R 1=11R +21R +3 1R +… 当并联电路是由n 个相同的电阻R 并联而成时，总电阻R 总=___________；当并联电路只有两个支路时，则总电阻为R 总=_____________________(讨论串并联电阻的三种情况) ④并联电路中通过各个电阻的电流踉它的阻值成反比，即I 1R 1＝I 2R 2=…＝I n R n = U ． ⑤并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即P 1R 1=P 2R 2=…=P n R n =U 2 ． 规律方法 1、电路结构分析 电路的基本结构是串联和并联，分析电路常用的方法是： 节点法：把电势相等的点，看做同一点． 回路法：按电流的路径找出几条回路，再根据串并联关系画出等效电路图，从而明确其电路结构 . 其普遍规律是: ⑴凡用导线直接连接的各点的电势必相等（包括用不计电阻的电流表连接的点）。 ⑵在外电路，沿着电流方向经过电阻电势降低。 ⑶凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。 ⑷如果不加声明的情况下，不考虑电表对电路的影响。 2、电表的改装 (1)灵敏电流表（也叫表头）：符号为○ G ，用来测量微小电流，电压的有无和方向．其主要参数有三个：①内阻R g ．②满偏电流I g ：即表头指针偏转到最大刻度时的电流，也叫表头的电流量程．③满偏电压U g ：表头通过满偏电流时加在两端的电压．以上三个参数的关系U g = I g R g ．其中I g 和U g 均很小，所以只能用来测量微小的电流或电压． (2)电流表：符号○A ，用来测量电路中的电流，电流表是用表头并 联一个分流电阻改装而成．如图所示为电流表的内部电路图，设电流表量程为I,扩大量程的倍数n=I/I g ，由并联电路的特点得： I g ·R g =(I －I g ）R 1 g g g g I R R R I I n = =--