将电流表改装成电压表

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】电阻箱最大阻值999. 9 Q，阻值最小改变量为0. 1 Q ：滑线变阻器R：,最大阻值100 Q；开关S,导线若干.要求用图所示的电路测立图中电流表A的内阻.（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测岀其内阻？（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路.（3）______________________________ 你要读出的物理量是.用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______________ .例2用半偏法测电流表G的内阻Rg.如图所示。

电表改装的两种情况一、把电流表G 改装成电压表（1）电流表改装成电压表的原理：将电流表的示数根据欧姆定律U g =I g R g换算成电压值，可直接用于测电压，只是量程U g 很小。

如果给小量程电流表串联一个分压电阻，就可以用来量度较大的电压。

因此电压表实际上就是一个串联了分压电阻的电流表，如图1所示。

（2）分压电阻的计算:由U =I g R g +I g R 解得g g R I U R -=，因为电压扩大量程的倍数g U U n =，所以R =（n -1）R g 。

需要说明的是，通过表头的满偏电流并没有改变，加在表头两端的最大电压也没有改变，仍是U g =I g R g ，但改装成的电压表的最大电压增大了，所以表的刻度盘要改换，原来是0～I g R g ，现在要换成0～（I g R g +I g R ），即每个刻度处的电流数要换成对应的总电压数IR g +IR 。

二、电流表G 改装成大量程电流表（1）电流表改装的原理：给小量程电流表并联一个分流电阻，就可以用来量度较大的电流，即扩大了电流表的量程，如图2所示。

（2）分流电阻的计算：由并联电路的特点U g =I g R g =(I -I g )R ，解得1-=-=gg g g g I I R I I R I R ，因为电流扩大量程的倍数g I I n =，所以1-=n R R g 。

与改装电压表一样，刻度盘也要由原来指示的通过电流表G 的电流换成指示电流表A 的电流。

典例剖析 一灵敏电流计，它的电阻是12 Ω，指针每偏转一格指示2 mA ，现在把它改装成电流表，使它的指针每偏转一格指示1 A ，那么，分流电阻多大？如果改装成电压表，使它的指针每偏转一格指示1 V ，则分压电阻多大？【思路剖析】（1）如何改装成电流表？刻度盘如何改换？（2）如何改装成电压表？刻度盘如何改换？。

把电流表改装成电压表把电流表改装为电压表：（一）目的：1.练习把电流表改装成电压表，加深对串联分压作用的理解；2.学会用分流法测定电流表的内阻，进一步理解并联分流的原理； 3.掌握确定改装电压表的百分误差的方法。

（二）原理：1.电路的串并联特点；2.部分电路欧姆定律；（三）器材：电流计，直流电压表，滑动变阻器，电阻箱，干电池，单刀开关，导线若干。

（四）实验步骤：1．用半偏法如图实14-1电路测定电流表内阻rg。

（1）先断开S2，闭合S1，调节R，使电流表满偏；（2）将电阻箱R′的阻值调到最小，闭合S2，这时电G的示数很小。

调节R′，使电流表指针正好指到满刻度半，即达到半偏。

流表的一图实14-1（3）记下电阻箱R′的阻值，它就是电流表内电阻rg的阻值。

当R比R/大很多时，可以认为rg=R/。

（当R比R/大很多时，调节R/基本上不改变电路的总电阻，可认为总电流不变，因此当电流表半偏时，通过R/的电流也是满偏电流的一半，两个分路的电阻相等）。

实际上，S2闭合后，总电阻略有减小，总电流略有增大，当电流表半偏时，通过R/的电流比通过电流表的电流稍大，即R/比rg稍小，因此测量的系统误差总是使rg的测量值偏小。

其中R不必读数，可以用滑动变阻器（要求阻值较大，实验室中一般的滑动变阻器达不到要求）也可用电阻箱，R′需要读数，所以必须用电阻箱。

2．把电流表改装为电压表：根据rg、Ig和扩大后的量程，计算出需要给电流表串联的电阻R1的值。

（1）根据上面实验结果计算出电流表的满偏电压Ug＝Igrg，为了将它的量程扩大到U，则它的量程扩大的倍数为n=U/Ug，故应串联的分压电阻为R=(n-1) rg。

（2）将电流表与电阻箱串联，使电阻箱阻值为R=(n-1) rg，即组成量程为U的电压表。

（3）弄清改装后表盘的读数：首先明确表盘上每格表示多少伏。

电流表的原量程为300微安，最大量程处标的是“30”，表盘上“0－30”之间是15格，改装成2伏的电压表后，每一格应表示2／15伏，如果指针指在110微安刻度上，实际电压是2×（110／300）＝0．73伏，如果指针偏转3格，实际电压是（2／15）×3＝0．40伏。

设计与创新能力:要求考生将教材中的实验原理、实验方法迁移到新的背景中,以完成新的实验要求的设计性实验,将逐步取代对原教材中实验的考查。

[实验目的]1．将电流表改装为电压表2．用半偏法测电流表内阻[实验原理]（1）半偏法测电流表内阻我们用图可以测电流表的内阻r g。

图中的R为 ,R′用。

（2）设电流表的满偏电压为U g,内阻为r g,则要将电流表改装成量程为U的电压表,则电阻R= 。

在方框中画出实验电路图（写推导过程）[实验器材]电流表,学生电源（10V）,电键,导线若干,电压表（用于校准）还需要[实验内容]一．半偏法测电流表内阻1．按图连接电路,电键S1闭合前,R接入电路阻值最大2．闭合S1,调整R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度（注意量程）3．合上开关S2,调整R′的阻值,使电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半,记下此时的R′4．当R比R′大很多时,可以认为r g=R′电流表内阻r g=二．将电流表改装成电压表1．改装成量程为U=2V,则需要 联的电阻R =2．连接电路:将分压电阻R 与电流表串联,引出二个接线柱,并将电流表刻度盘改为电压表刻度盘。

3．校对电压表①按如右图所示的电路连线。

②先将触头移动到最左端,然后闭合电键,移动触头位置,使改装后电压表的示数从零逐渐增大到量程,每移动一次记下改装的电压表和标准电压表示数,并计算满刻度时的百分误差:百分误差=100"⨯-UUU ℅将数据填入下列表格中。

[注意事项]1．半偏法测电阻时,滑动变阻器的阻值R 1应远大于电流表内阻。

2．闭合电键前应检查变阻器触头位置是否正确,应使回路电流最小。

3．校对改装后电压表时,应采用分压式电路,变阻器阻值应较小,使改装电压表的示数从零开始增加。

[问题与讨论]1、半偏法测电阻时,为什么当R 比R ′大很多时,可以认为r g =R ′？2、试分析本实验中采取的“半偏法”测电流表内阻的系统误差。

3、如何将满偏电压为U g ,内阻为R V 的电压表改装成量程为I 的电流表？ [基础练习]1．有一量程为0、6A 的电流表,其刻度盘如右图13-3所示,今在此电流表的两端并联一电阻,其阻值等于该电流表内阻的1/2,使之成为一个新的电流表,则此时刻度盘上的每一个小格表示 A 。

电流表如何改装为电压表？在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什幺都懂了，可等到做题目时又无从下手。

以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。

过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。

收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。

【问：电流表如何改装为电压表？】答：如果测量出电流表的内电阻ra，再与之串联上一个定值电阻，就改装为了一个电压表。

举个例子说明。

0.3a量程，1Ω的电流表，串联上9Ω的电阻，当通过的电流是0.3a时，接线柱两端的总电压肯定是3v；通过电流为0.15a时，电压就是1.5v；就改装为了3v的电压表。

【问：赤道与北极相比，那一处的重力加速度大？为什幺？】答：北极（或南极）的加速度大于赤道附近的加速度。

原因有两个，其一在于地球是个椭球体，北极距离地心较近，完全一样的两个物体，在北极的所受到的万有引力大，重力加速度就大；其二，万有引力=重力+向心力，北极附近角速度为零，向心力小，通过公式我们也能看出重力加速度就大。

【问：半偏法测电流表内电阻的测量值比真实值略大还是略小？】答：测量值比真实值要略小。

电路半偏时，引入了电阻箱，导致电路中的总电阻变小，干路电流略微变大，进而导致电阻箱分到的电流比电流表的电流略大些。

代个数据，0.55i*r测=0.5i*r真，做实验时，测量结果就是比真实值要小些。

【问：半偏法测量电流表内电阻误差偏大还是小？】答：测量结果偏小。

因为半偏时有电阻箱的连入，（越并越小）导致电路中总电阻偏小，干路总的电流比原来满偏时要略大些，导致通过电阻箱的电流比半偏数还要大，因此测量所得值比真实值略偏小。

【问：如何把考点彻底掌握？】答：物理比较抽象，吃透一个考点除了明白其概念外，还。

拾躲市安息阳光实验学校实验十三把电流表改装为电压表考纲解读1.掌握电流表的三个参数，学会用“半偏法”测量电流表的内阻.2.学会把电流表改装为电压表．基本实验要求1．实验目的(1)了解电流表构造，明确满偏电流I g，表头内阻R g，满偏电压U g的意义．(2)进一步理解串联的分压作用．(3)掌握把电流表改装为电压表的方法．(4)理解半偏法测电阻的原理．2．实验器材电流表、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻器(大阻值)、电压表、导线．3．实验步骤(1)半偏法测电流表内阻①按照实验原理图甲所示的电路图连接成实验电路，开关S1、S2都处于断开状态，使滑动变阻器在电路中的阻值最大．②闭合开关S1，调节滑动变阻器使电流表的指针满偏．③闭合开关S2，调节电阻箱R′使电流表示数从满偏电流I g减小到半偏电流12I g，读出此时电阻箱的阻值R′，就是电流表的内阻r g.④断开电键．(2)改装电压表①计算出电流表改装成电压表需要串联的电阻值R1＝UI g－r g.②将电阻箱R′的阻值调到R1，与电流表串联构成量程为U的电压表．规律方法总结1．“半偏法”测电流表的内阻电路图如实验原理图甲所示，合上S1，调整滑动变阻器，使电流表恰好满偏；再闭合S2，调整R′，使电流表恰好半偏．当R≫R′时，r g＝R′.2．电流表改装为电压表，根据串联电阻分压的原理可知，把电流表串联一个电阻R组成电压表，二者承受的最大电压(改装后量程)U＝I g(r g＋R)，或U ＝U g＋I g R.其阻值为：R0＝U－U gI g.其原理如实验原理图乙所示．3．校表(1)按如实验原理图丙所示的电路图连接电路，与电压表进行核对．改变滑动变阻器的滑片位置，使○V的示数分别为0、U4、U2、3U4、U，并核对改装的电压表的示数是否正确． (2)R 表＝nr g ，其中n 为U U g ＝U I g r g ，所以nr g ＝UI g＝R 表．4．误差分析(1)在用半偏法测表头内阻的过程中，当闭合开关S 2后，由于R ′与电流表并联．R 并<R g ，所以电路中的总电流比S 2闭合前要大一些，即此时总电流I >I g ，导致流过电阻箱的电流I R ′＝⎝⎛⎭⎪⎫I ′－12I g >12I g .因为12I g R g ＝I R ′R ′，所以R ′<R g ，即表头内阻的测量值小于真实值．(2)根据电流表改装为电压表的原理，与电流表串联的分压电阻阻值R ＝UI g －R g ，由于内阻R g 的测量值小于真实值，使R 的计算值偏大，所以改装后的电压表的量程U 也偏大一些．考点一 实验步骤与误差分析例1 图1是半偏法测定电流表内阻r g 的电路图，图中的R 实物用______，R ′实物用____________．正确连接实物后，实验步骤如下：A ．闭合开关S 1，调整R 的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 图1B ．断开S 1，记下R ′的值C ．闭合开关S 2，调整R 和R ′的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半D ．断开S 1、S 2，将R 阻值调到最大上述__________项步骤有错误，应________才正确，改正后正确操作步骤的顺序编码为________，只有当R ′比R ________时才可认为r g ＝R ′，因为并入R ′后电路的总电流会变________，故r g 的真实值比R ′要稍________．解析 题图中的R 应用滑动变阻器，R ′用电阻箱，因为R 是为了调整G ，而R ′是为了调整电流表半偏时读出电阻值．步骤C 项有错误，R 调整至G 满偏后不能再动，闭合S 2后，通过调整R ′来使G 达到半偏，这样r g ＝R ′.正确的操作顺序应为DACB ；只有当R ′比R 小的多时，闭合S 2后R ′的接入对电路的影响才可忽略，从而近似认为r g ＝R ′，因为并入R ′后电路总电阻变小故电流会变大，因此r g 的真实值比R ′要稍大．答案 滑动变阻器 电阻箱 C 只调整R ′的阻值 DACB 小得多 大大考点二 对实验原理及实验方案的选取例2 用半偏法测量电流表内阻的电路如图2所示．已知电流表的满偏电流I g ＝100 μA.(1)有四位学生对图中电源电动势E 及R 1、R 2的取值提出了下面四个不同的方案，最佳应选择______．A ．E ＝3 V ，R 1为0～9 999.9 Ω的电阻箱，R 2为0～999.9 Ω的电阻箱 图2B．E＝3 V，R1为0～9 999.9 Ω的电阻箱，R2为0～9 999.9 Ω的滑动变阻器C．E＝1.5 V，R1为0～999.9 Ω的电阻箱，R2为0～9 999.9 Ω的电阻箱D．E＝1.5 V，R1为0～9 999.9 Ω的电阻箱，R2为0～999.9 Ω的滑动变阻器(2)某同学在一次实际操作中闭合S1(S2不闭合)，调节R1使电流表满偏，然后保持R1不变，闭合S2，调节R2＝50 Ω时电流表读数为25 μA，则此电流表的内阻为________．A．25 Ω B．50 Ω C．150 Ω D．480 Ω(3)图3用该电流表改装成一只两用表(如图3所示)，其中AB为改装后的电流表接线端，已知R1′＝0.03 Ω.则改装后的电流表的量程为________ A.解析(1)首先从原理上弄清两个电阻的作用，R1是为了使电流表满偏，而R2是为了测量电流表的内阻值，故R2必须是电阻箱，而R1可为电阻箱也可以是滑动变阻器；其次要考虑实验原理带来的误差，要使误差小，应尽可能使R1接入电路的电阻大，则要求电源电动势大，故选A.(2)R2与电流表并联，电压相同，则电流与电阻成反比，得出电流表内阻为150 Ω.(3)由并联电路的规律可得：I＝I1＋I g＝10－4 A＋10－4×1500.03A≈0.5 A.答案(1)A (2)C (3)0.5例3 一直流电压表○V，量程为1 V，内阻为1 000 Ω.现将一阻值在5 000 Ω～7 000 Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程．为求得扩大后量程的准确性，再给定一直流电源(电动势E为6～7 V，内阻可忽略不计)，一阻值R2＝2 000 Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干导线．(1)为达到上述目的，将图4连成一个完整的实验电路图．图4(2)连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90 V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V．由此可以计算出改装后电压表的量程为________ V，电源电动势为________ V.解析(1)实验电路如图所示(2)当S1与S2闭合时：ER1＋R V·R V＝U1当S 1闭合、S 2断开时： ER 1＋R 2＋R V ·R V ＝U 2由以上两式得R 1＝6 000 Ω，E ＝6.3 V改装后的电压表量程为U g ′＝U gR V(R 1＋R V )＝7 V答案 (1)见解析图 (2)7 6.31．一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成，如图5所示．若在使用中发现此电压表的示数总是比准确值稍小一些，采取下列哪种措施可以加以改 进 ( )A ．在R 上串联一个比R 小得多的电阻 图5B ．换用比R 大点儿的电阻C ．换用比R 小点儿的电阻D ．在R 上并联一比R 大得多的电阻 答案 CD解析 改装后的表示数稍小，说明通过表头的电流小，串联的电阻太大，要改进该表，只要能使串联电阻减小的方法均可．2．将两个相同的小量程电流表，分别改装成了一只电流表和一只电压表，某同学在做实验时将这两只表串联起来接入一正常发光的灯泡两端，则 ( )A.表和表的指针偏角相同B.表和表的指针都不偏转C.表指针几乎不偏转，表指针有偏转D.表指针有偏转，表指针几乎不偏转 答案 C解析 表针是否偏转，要看通过表头的电流，改装的电流表因并联了小电阻，而使通过表头的电流小，所以几乎不偏转；改装的电压表，是串联了电阻，所以可以偏转．3．如图6所示，用半偏法测电流表G 内阻R g ，下列说法中正确的是 ( ) 图6A ．电键K 1接通前，R 1必须调节到高阻值处B ．电键K 2接通前，R 2的阻值无需调节C ．当电流表示数从满偏电流I g 调到半偏电流I g 2时，R 2中电流强度稍大于I g2D ．R 1阻值的大小，对实验误差没有影响答案 ABC解析 半偏法的步骤是①闭合K 1，调节R 1，使达到满偏；②闭合K 2，调R 2，使的示数变为I g2，此时R 2的示数就是R g .半偏法的前提是R 1≫R g ，因而在实验前需将R 1调到高阻值处，A 正确．由于K 2闭合前电流为I g ，闭合K 2后，电路中总电阻要小，因而总电流要比I g 略大，因而C 正确．4．一毫安表头满偏电流为9.90 mA ，内阻约为300 Ω.要求将此毫安表头改装成量程为1 A 的电流表，其电路原理如图7所示．图中○A 是量程为2 A 的电流表，R 0为电阻箱，R 为滑动变阻器，S 为开关，E 为电源．(1)完善下列实验步骤： 图7①将图8实物图按电路原理图连线；图8②将滑动变阻器的滑动头调至________端(填“a ”或“b ”)，电阻箱R 0的阻值调至零；③闭合开关；④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使电流表读数为1 A ； ⑤调节电阻箱R 0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时电流表的读数会________(填“增大”、“减小”或“不变”)；⑥多次重复步骤④⑤，直至电流表的读数为________，同时毫安表指针满偏．(2)回答下列问题：①在完成全部实验步骤后，电阻箱的阻值读数为3.1 Ω，由此可知毫安表头的内阻为________．②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为________ A.③对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：________________________________________________________________________.答案 (1)①实物图连线如图所示②b ⑤减小 ⑥1 A(2)①310 Ω ②0.495 ③例如：电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；表和毫安表头的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等解析 由于电路采用限流式接法，所以开始时要使滑动变阻器阻值最大，即把触头调至b 端，对于改装好的电流表它是一个量程为1 A 的电流表，原毫安表与电阻箱并联，则I g ·R g ＝(1－I g )·R ，所以R g ＝1－0.009 90.009 9×3.1 Ω＝310 Ω.改装后的电流表指针半偏，说明此时的总电流为0.5 A ，所以通过电阻箱的电流为0.5－12I g ＝0.495 A.5．将满偏电流I g ＝300 μA、内阻未知的电流表G 改装成电压表并进行校对．(1)利用如图9所示的电路测量电流表G 的内阻(图中电源的 电动势E ＝4 V)．先闭合S 1，调节R ，使电流表指针偏转到 满刻度；再闭合S 2，保持R 不变，调节R ′，使电流表指 针偏转到满刻度的23，读出此时R ′的阻值为200 Ω，则电流表内阻的测量值R g ＝______ Ω. 图9(2)将该表改装成量程为3 V 的电压表，需________(填“串联”或“并联”)阻值为R 0＝________ Ω的电阻．(3)把改装好的电压表与电压表进行校对，在图10中试画出实验电路图和实物连接图．图10答案 (1)100 (2)串联 9 900 (3)见解析图解析 (1)闭合S 2后，电流表G 与R ′并联，流过电流表的电流为23I g ，则流过R ′的电流为13I g ，由并联电路的分流特点知：R g ＝12R ′＝100 Ω.(2)将该表改装为量程为3 V 的电压表，需串联一个分压电阻R 0，则R 0＝U －I g R g I g ＝3－300×10－6×100300×10－6Ω＝9 900 Ω (3)6．用如图11所示仪器测量量程为800 mV 的电压表，内阻为R V ，R V 约为900 Ω，某同学的实验步骤是： 图11a ．按电路图正确连接好电路．将滑动变阻器滑片移至最右端，电阻箱阻值调至最大．b ．合上开关S 1，打开开关S 2，调节电阻箱R 的阻值和滑动变阻器R 1的滑片位置，使得电压表指针指到满刻度的一半．c ．合上开关S 1和S 2，调节滑动变阻器R 1的滑片位置，使电压表的指针指到满刻度．d ．读出电阻箱接入电路中的电阻值R ，即为电压表内阻R V 的大小．e ．断开开关S 1和S 2.可供选择的器材有：A ．待测电压表：量程为800 mV ，内阻约为900 ΩB ．滑动变阻器：最大阻值200 Ω，额定电流1 AC ．滑动变阻器：最大阻值10 Ω，额定电流2 AD ．电阻箱：最大阻值999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 ΩE．电阻箱：最大阻值99.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 ΩF．电池组：电动势约为12 V，内阻约为1 ΩG．导线和开关等按照这位同学的设计方法，回答下列问题：(1)为了使测量比较准确，除了电池组、导线、开关和待测电压表外，从上述器材中还应选用的器材是________(用器材前的序号字母表示)．(2)在这些器材的实物图上，用笔画线表示导线，连接成测量电路．(3)在上述实验步骤中，有遗漏或错误的步骤，请改于下面：________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _______，请将正确的实验步骤按合理的顺序排列________．(4)对于用上述方法测出的电压表内阻的测量值R测和真实值R V及测量误差，下列说法中正确的是( )A．R测>R VB．R测<R VC．若R V越大，测量值R测相对于真实值R V的误差就越大D．若R V越大，测量值R测相对于真实值R V的误差就越小答案(1)CD (2)见解析图(3)见解析acbde (4)AD解析该题要求根据实验步骤设计出实验原理、画出实验电路并进行实物连线，属于有一定提示的设计型实验．由实验步骤b、c、d可知其测量原理是串联分压，开始时电压表指针满偏而后指针半偏，从电阻箱上直接读出电压表的内阻，说明电阻箱与电压表串联且分去了一半的电压，故测量电路如图甲所示，考虑到电压表的量程太小而电池组的电动势较大，滑动变阻器采用分压式连接，其完整的实验电路如图乙所示．甲乙(1)因滑动变阻器采用分压式连接，其阻值尽可能小些会使实验的调节更方便，故选C.因R V的阻值约为900 Ω，故电阻箱应选D.(2)按电路原理图连成的实物连线图如图所示(3)步骤b中不能再调节滑动变阻器使电压表指针半偏，而只调节变阻箱．其正确的实验步骤按合理的顺序排列为：acbde.(4)因合上开关S2后，图乙中b P之间的总电阻变大，此时b P间在电路中分得的电压将大于电压表的量程，此时电阻箱分得的电压将大于电压表的电压，由串联分压可知电阻箱的有效电阻大于电压表的内阻，选项A正确．电压表的内阻越大，图乙中b P间的总电阻越接近于滑动变阻器的b P间的电阻，合上开关S2后b P间总电阻的变化越小，b P间的电压变化越小，电阻箱两端的电压越接近电压表的电压，误差也越小，选项D正确．。

电流表改装成电压表引言电流表和电压表是电子测量仪器中常用的两种类型。

电流表用于测量电路中的电流，而电压表用于测量电路中的电压。

然而，在某些情况下，我们可能需要将电流表改装为电压表，以便更方便地进行电路测试和测量。

在本文中，我们将讨论如何将电流表改装为电压表，并给出一个基于Markdown文本格式的改装指南。

改装步骤步骤一：了解电流表结构在开始改装之前，我们需要先了解电流表的结构和原理。

电流表通常由一个电流传感器和一个指针或数字显示器组成。

电流传感器通过测量电路中的电流转换为相应的机械或电子信号，进而通过指针或数字显示器显示出来。

了解电流表的结构和工作原理有助于我们更好地进行改装。

步骤二：修改电路连接改装电流表为电压表的第一步是修改电路连接。

将电流表原本的电路连接方式更改为适用于电压测量的连接方式。

一般来说，电流表通常通过测量电路中的电压降来间接测量电流。

因此，我们需要将电流表的电路改为直接测量电路中的电压。

具体的连接方式可以根据电流表的不同型号和具体要求进行调整。

步骤三：更改量程和精度设置改装电流表为电压表后，我们还需要对量程和精度进行相应的设置和调整。

电流表的量程通常是根据电流范围来设计的，而改装后的电压表需要根据电压范围来进行设置。

同时，精确度也需要重新校准和调整，以确保测量结果的准确性。

步骤四：校准和测试改装完成后，我们需要对改装后的电压表进行校准和测试，以确保其准确性和可靠性。

首先，我们可以使用已知电压来源，比如标准电压源或多米尼克电池进行测试。

将已知电压输入改装后的电压表，然后与已知电压进行比较，对改装后的电压表进行校准和调整。

在校准过程中，我们可以根据误差进行适当的调整，以提高测量结果的准确性。

结论通过以上步骤，我们可以将电流表改装成电压表，以适应不同的测量需求。

改装包括修改电路连接、更改量程和精度设置以及校准和测试。

通过这些步骤，我们可以将电流表转换为电压表，从而更方便地进行电路测试和测量。

实验十一把电流表改装成电压表(一)实验目的1.学会测量电表内阻的方法——半偏法;2.把小量程的电流表改装为电压表并把改装的电压表跟标准电压表进行校准;3.学会使用电阻箱.(二）实验原理1.没经改装的小量程电流表G，其最大量程Ig一般从几十微安到几毫安，电流表的内阻Rg一般也在100 Ω左右，因此电流表允许加上的最大电压Ug=Ig\5Rg是一个比较小的电压.2.要想测量大的电压,就需要把电流表G改装,根据串联电阻的分压作用,给电流表串联一个阻值较大的电阻,从而限制流过电流表的电流不超过其满偏电流,这样把电流表及与其串联的电阻一起作为电压表,则该电压表可以测量较高电压.(三)实验仪器小量程电流表、电阻箱、开关(两个)、标准电压表、滑动变阻器、学生电源.(四)实验步骤1.半偏法测量电流表的内电阻Rg,先按如图所示电路图连接电路,断开S2,接通S1,调节滑动变阻器的阻值R,使电流表的指针达到满偏为止;再接通S2,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Rg.2.将电流表改装为电压表,改装量程为UV的电压表,按公式Rx=UV/Ig-Rg计算分压电阻Rx的值.按下图把电流表和电阻箱串联起来,选用电阻箱的阻值R′等于分压电阻R x的值.改装后的电压表表盘的刻度值,按公式U=IU m/Ig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校准.(1)按下图连接电路.(2)闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,使改装的电压表的读数分别是0.5V\,1.0 V\,1.5 V\,2.0 V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为δ=m 00U U U -×100%. 例如改装的电压表在满刻度3 V 时,标准电压表的读数为3.1 V,则该电压表满刻度时的百分误差δ=3 3.13.1-×100%=3.2%. (五）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.6.弄清改装后电流表的表盘上刻度示数的大小.(六)实验误差的来源与分析1.本实验存在系统误差,只有当R R ′时,才有r g =R ′.2.由于电流表允许通过的电流太小,也影响了实验测量结果的准确性.3.R ′使用电阻箱,阻值调节本身就不连续,也是误差来源之一.解 题 技 法一、电流表改装成电压表技法讲解 如图所示，电流表的基本参量为Ug 、Rg 、Ig ，与R 串联后，最大电压为：U=I g （R g +R ），（U=nU g ，设n 为扩大倍数）即R=（n-1）R g .典例剖析例1有一电流表,内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=3 mA,现将它改装为6 V 的电压表,如何改装?二、把电流表扩大量程技法讲解如图所示,由并联电阻分流的原理可知,(I 0-I g )/I g =R g /R xRx=I g R g /（I 0-I g ）（设I 0=nI g ）Rx=gR n 1-即量程扩大n 倍，需并联R x =gR n 1-的电阻.典例剖析例2已知电流表的内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=3 mA,要把它的量程改为0.6 A,应并联多大的电阻?三、用半偏法测电流表的内阻技法讲解用恒流半偏法测电流表的内阻（1）按如图所示连接电路（闭合开关前，先将滑动变阻器R 触头位置移至最左端，使其连入电路的有效电阻最大，以免损坏电表）.闭合开关S1,缓慢移动触头,使电流表指针指在满偏刻度.再闭合S 2,改变电阻箱R ′的阻值,使电流表指针指在I g /2刻度处,记下此时电阻箱的阻值R ′,则R g =R ′(注意事项:必须确保R 远大于R ′,以减小闭合S 2时对总电流的影响.在S 2闭合后,一定不能再移动变阻器R,以保持电路中的总电流不变).(2）误差分析根据闭合电路欧姆定律和串\,并联电路的特点,当闭合开关S 2,调整R ′使电流表半偏时,回路中的总电阻减小,总电流I ′>Ig,故流过R ′的实际电流比流过电流表的电流大(大于z Ig 2).因此R g >R ′,即R 测<R 真.(3)减小误差的措施I ′=E r R R ++并,I g =gE r R R ++,因R 并<R g ,欲使I ′≈I g ,则要求R r+R g ,而R 是一个大电阻,无法使用一般的滑动变阻器,应采用阻值较大的变阻器.因为Rg=R ′,故R ′应选用最大阻值大于Rg 的电阻箱.典例剖析例3利用如图所示的电路,采用半偏法可测定电流表的内阻rg.设R 为电流表满偏时电阻箱R 的阻值(S 2不闭合);R ′为半偏时电阻箱R ′的阻值,I ′为电流表半偏时的干路电流(S 2闭合).当R ＞100R ′时,试证明:rg=R ′.1.测定电流表内电阻的实验中备用的器材有A.待测电流表（量程0～100 μA)B.标准电压表（量程0～5 V)C.电阻箱（阻值范围0～9 999 Ω)D.可变电阻（阻值范围0～100 k Ω)E.干电池（1.5 V ，内阻0.5 Ω)F.干电池组（6 V ，内阻1.6 Ω)如果采用如图所示的电路测定电流表Ｇ的内电阻，并且要求测量有较高的精度，那么从以上备用器材中，电阻Ｒ应选用___________ ，电阻Ｒ′应选用 _________________，电源应选用 _________________．2.现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为50 μA，内阻约为800～850 Ω，把它改装成1 mA\,10 mA的两量程电流表.可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值20 Ω；滑动变阻器R2，最大阻值100 kΩ；电阻箱R′最大阻值9 999 Ω；定值电阻R0，阻值1 kΩ;电池E1，电动势1.5 V；电池E2，电动势3.0 V；电池E3，电动势4.5 V；（所有电池内阻均不计）标准电流表A，满偏电流1.5 mA;单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3，电阻丝及导线若干.（１）采用如图（１）所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为______________；选用的电池为 ________________．（２）将Ｇ改装成两量程电流表．现有两种备选电路，如图（２）和图（３），__________ 为合理电路，另一电路不合理的理由是___________________．（３）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对１ｍＡ量程），画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用○A来表示3.现有一电流表G，满偏电流I g=3 mA.（1）把它改装成量程为3 V的电压表，需测量出电流表的内阻Rg.①在虚线框中画出利用半偏法测量Rg的电路图.②叙述操作步骤：____________________________.③对改装后的电压表，下列说法正确的是________________.A.允许通过的最大电流增大了B.刻度盘刻度不均匀了C.原电流表G自身的电阻增大了D.使用时，加在原电流表G两端电压的最大值不能增大（2）把改装的电压表跟标准电压表进行核对，在实线方框中画出核对电路图.（3）通过以上问题的研究，请你谈谈理想化电表和非理想化电表的区别.4.为了测量一量程为3 V的电压表的内阻RV（约几千欧），某同学采用了如图甲所示的电路，利用“半偏法”进行测量，电路中电阻箱R0的最大值为9999 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为50 Ω.（1）按图甲所示将图乙所给的实物连成测量电路.（2）该同学测量电压表的内阻时，其实验步骤为：A.将电阻箱R0的阻值调到零；B.闭合开关S；C.连接好电路，注意断开开关S；D.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；E.调节电阻箱R0的阻值，使电压表的示数为1.5 V;F.调节滑动变阻器R，使电压表的示数为3 V；G.记下此时电阻箱R0的阻值.上述实验步骤合理的顺序为_______________________.（3）若所记电阻箱R0的阻值为6 kΩ，则用此法测得的电压表内阻是___________kΩ，其测量结果与其真实值相比___________________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）.（4）若将此电压表改装成量程为15 V的电压表，需____________联一个阻值为kΩ的电阻_______________________.5.有一电流表○A,量程为1 mA，内阻rg约有100 Ω.要求测量其内阻.可选用的器材有：电阻箱R0，最大阻值为99999.9 Ω；滑动变阻器甲，最大阻值为10 kΩ；滑动变阻器乙，最大阻值为2 kΩ；电源E1，电动势约为2 V,内阻不计；电源E2，电动势约为6 V，内阻不计；开关2个，导线若干.采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：a.断开S1和S2，将R调到最大；b.合上S1，调节R使○A满偏；c.合上S2,调节R1使○A半偏，此时可以认为 ○A的内阻rg=R1.试问：（1）在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择________，为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择_____________，电源E应该选择_______________.（2）认为内阻rg=R1,此结果与rg的真实值相比_______________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）.。

十一. 实验：把电流表改装为电压表【要点导学】1．电压表是由灵敏电流表串联必然的分压电阻所组成。

为了计算分压电阻需要测定电流表的两个大体参数，即_________和_________。

2．用串联分压的原理来改装电压表，扩大量程。

串联的电阻大小按照所分担的电压来计算即R 串=（U-IgRg ）/Ig 。

3．“半偏法”测电流表内阻因为电流表G 的满偏电流都很小（常见的如50μA 、100μA 、300μA ，实验室用的大型电流表为2mA ），所以，一般测电阻的方式对它不适用。

半偏法测电流表内阻的电路如图14—11—1所示，R 是电位器，R ’是电阻箱.实验时先合上电键S 1,调节R 使电流表指针满偏，维持R 不变，再合上电键S 2,调节电阻箱R ’的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半,在R>>R ’的条件下，可以为Rg=R ’。

4．改装电压表按照Ig 、Rg 和要求改装后电压表得量程U ,计算串联电阻：R 串=（U-IgRg ）/Ig ，选择电阻箱上的阻值为R 串，把电流表和该电阻箱串联，就做成了量程为U 的电压表。

此时电流表的刻度就是电压表的刻度了，满偏电流Ig 代表电压U ，刻度是均匀的。

考虑到学生用电阻箱最大阻值只有9999Ω，用J0415型微安表宜改装成为量程2V ，用J0409型电流表宜改装成量程3V 。

5．与标准电压表校对将改装后的电压表与标准电压表进行校对时的电路如图14—11—2所示，应注意：（1）改装后的电压表与标准表并联；（2）滑动变阻器连接成份压式，以便于将改装后的电压表与标准电压表从0到满刻度一一进行校对。

（3）算出改装电压表满刻度的误差，其数值等于改装表的满偏读数值U ’跟标准电压表上的读数值U 之差与标准电压表读数之比，即百分误差为：∣U ’-U ∣/U ×100％。

当改装表的最大指示值不准时，调它的分压电阻R 1来校准。

但另外的点仍不准，这是电流表G 或电压表V 的线性不良造成的。

把电流表改装成电压表试验误差分析问题：把电流表改装成电压表后，用改装的电压表测量导体两端的电压，测量值是准确的吗？如不准确，测量值是偏大还是偏小？要想弄清上面的问题，必须把电流表改装成电压表的过程搞清。

1、用“半偏法”测量电流表内阻g r⑴用“半偏法”测量电流表内阻g r 的原理：如图1所示，使电流表G 指针偏转到满刻度，根据全电路欧姆定律可得：()g E I R r r =++……①（r 为电源内阻）。

再合上开关2S ，调节电阻箱/R ，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半，这时有：//()g g R r E I R r R r =+++……②，同时有：/11()22g g g I r I I R =-……③，解以上三个方程可得：//g R r r R R r R +=+-，分析上式可知：当R r +﹥﹥/R 时，/g r R =，即电流表的内阻等于此时电阻箱的电阻值。

⑵用“半偏法”测量电流表内阻g r 的步骤：①按图1所示的电路图连接器材，R 是滑动变阻器，/R 是电阻箱，滑动变阻器应先调节阻值最大；②闭合1S ，断开2S ，调节R ，使电流表G 满偏；③闭合2S ，调节电阻箱/R ，使电流表G 半偏；④从电阻箱上读出数据/R ，则/g r R =。

2、把电流表改装成电压表电流表的满偏电流为g I ，内阻为g r ，根据部分电路欧姆定律，满偏电压g g g U I r =，将电流表的表盘刻度改为相应的标度，则电流表就变为一个可以直接读出电压数值的电压表，由于电流表的满偏电压很小，所以这样改成的电压表的测量范围不大。

如果要扩大它的测量范围（即量程），可以在电流表上串联一个分压电阻方法来实现。

如图2所示，设改装好的电压表量程为U ，与电流表串联的电阻为0R ，则()g g U I r R =+，解之可得：0g g U R r I =-，即给电流表串联一个阻值为0g gU R r I =-的电阻，就可以将电流表改装成量程为U 的电压表。

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 。

电流表改装电压表？电流表改装的公式是什么在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什幺都懂了，可等到做题目时又无从下手。

以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。

过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。

收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。

【问：电流表改装电压表？电流表改装的公式是什幺】答：第一步是要测量出电流表的内电阻ra 的数值，再与之串联上一个定值电阻，就改装为了电压表。

利用的是串联电流处处相等，电流越大电压越大。

举个例子说明。

0.3a量程，1Ω的电流表，串联上9Ω的电阻，当通过的电流是0.3a时，接线柱两端的总电压肯定是3v；通过电流为0.15a时，电压对应的就是1.5v；就改装为了0-3v的电压表了。

【问：什幺是闭合电路欧姆定律？表达式是什幺？】答：闭合电路欧姆定律是初中学过的欧姆定律（部分欧姆定律）的补充，电源具有电动势与自身的电阻，所以对总电路而言，有：e=i（r+r）=u外+ir，其中小r为电源的内电阻，即电池的电动势等于干路电流乘以外电路阻值与内电阻之和。

【问：冲量的概念是什幺？】答：冲量是力在时间上的积累效果，其大小为i=ft，即力和力的作用时间的乘积称之为这个力做的动量，动量是矢量，是有方向的，其方向与力的方向一致。

同学们最好与功做个类比，来更深入的理解冲量。

【问：比较综合的物理考点如何深入理解？】答：高中物理比较抽象，吃透一个考点首先要理解其概念，此外还要辅助做题。

典型的考点可以命几种不同类型的题，每个类型的题都要找出来，放在一起，练个两三次，加上参考答案的解释，以及自己的归纳，你才能把这个知识点吃透。

课堂老师也会针对性发一些该知识点的练习题，这是一个好机会，要抓住，这都是老师精挑。

【关键字】精品实验：把电流表改装为电压表一、知识要点归纳1．实验目的及原理（1）实验目的：把电流表改装为电压表（2）实验原理：常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的。

常用的电流表的主要部件是一块永久性的磁铁和一个能在永久磁铁的磁场中转动的线圈，当线圈中有电流通过时，线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转。

线圈是由很细的导线绕成的，它的电阻Rg就是电流表的电阻，一般为几百到几千欧。

这个线圈允许通过的最大电流Ig叫做满偏电流，这是因为电流表通过的电流为Ig时它的指针偏转到最大刻度处，电流如果超过Ig，不但指针指示不出数值，电流表还可能烧毁。

通过电流表的电流越大，电流表指针的偏角就越大。

根据欧姆定律可以知道，加在电流表两端的电压越大，指针的偏角也越大。

如果在刻度盘上直接标出电压值，就可以用它来测量电压。

但是，因为RgIg一般很小，不能直接用电流表测量较大的电压。

如果被测电压大于RgIg，通过电流表的电流将超过Ig而把电流表烧毁。

如果给电流表串联一个分压电阻，分担一部分电压，就可以用来测量较大的电压了。

加了分压电阻并在刻度盘上标出电压值，就把电流表改装成了的电压表。

如图5—1所示。

二、思维能力拓展2．实验步骤：（1）测量rg。

改装成电流表需要知道三个数据Ig、Ug、rg，Ig可以直接从表上读出，rg可以由实验的方法测出，Ug可以由Ug=Igrg算出。

用如图5—2所示的电路图测出电流表的内阻rg，图中的R用电位器，R/用电阻箱。

合上开关S1，]调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度，再合上开关S2，调整R/的阻值，使视力表指针偏转的角度是满偏的一半。

当R比R/大的多时，可以认为rg=R/。

（2）改装成为电压表。

测出rg之后，算出电流表的满偏电压Ug，然后算出把改装成为2V的电压表时应该串联多大的电阻R1，在电阻箱上取好阻值R1，把电流表跟电阻箱串联起来，就改装成一个量程是2V的电压表了。

（3）校对。

拾躲市安息阳光实验学校实验把电流表改装为电压表测定电源的电动势和内电阻1．(7分)(2009·高考全国Ⅱ)图为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I 图线．用此电源与三个阻值为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V.则该电路可能为 ( )【解析】本题考查测电源的电动势和内电阻及电路的有关知识，意在考查考生综合运用电路知识和实验的有关方法解决问题的能力；由图可知，E＝U m ＝6V，U＝4V时，I＝4A，因此有6＝4＋4r，解得r＝0.5Ω，当路端电压为4.8V时，U内＝E－U＝6－4.8＝1.2(V)，由UU内＝Rr，所以R＝UU内r＝4.81.2×0.5＝2(Ω)，由电阻的串联知识可知，正确答案为B.【答案】B2．(7分)用图所示电路测量电池电动势和内阻时，若有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为R V1、R V2，且R V1>R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为R A1、R A2，且R A1>R A2，在实验中，为了使E、r的测量值精确些，选择的电表可以是( )A．V1与A1B．V1与A2C．V2与A1D．V2与A2【答案】AB3．(9分)(2009·安徽理综)用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表(量程0.6A、3A)(b)电压表(量程3V、15V)(c)定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)(d)定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W)(e)滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流2A)(f)滑动变阻器(阻值范围0～100Ω、额定电流1A)．那么(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A；R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是______________________．【解析】本题主要考查的知识点是测电源的电动势和内电阻，意在考查考生对电学实验器材的选择能力和误差分析能力．【答案】(1)3 0.6 1 0～10 (2)电压表的分流4．(9分)(2009·北京理综)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一个这个电池的电动势E 和内电阻r ，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω，可当电阻用)、一只电流表(量程I g ＝0.6A ，内阻r g ＝0.1Ω)和若干导线．①请根据测定电动势E 和内电阻r 的要求，设计图1中器件的连接方式，画线把它们连接起来．②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R ，读出与R 对应的电流表的示数I ，并作记录．当电阻箱的阻值R ＝2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图2所示．处理实验数据时，首先计算出每个电阻值I 的倒数1I ；再制作R —1I坐标图，如图3所示，图中已标注出了(R ，1I)的几个与测量对应的坐标点．请你将与图2实验数据对应的坐标点也标注在图3上．③在图3上把描绘出的坐标点连成图线．④根据图3描绘出的图线可得出这个电池的电动势E ＝__________V ，内电阻r ＝__________Ω.【解析】 本题考查测量电源电动势和内阻实验的设计和数据处理，意在考查考生实验设计的能力和处理实验数据的能力等．①先设计实验电路图，然后再根据电路图连线．由欧姆定律E ＝I (R ＋r )知，只要知道两组外电阻和电流值，就可以解出电源电动势和内阻．因此，直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行．②由电表可读出此时电流为0.50A ，则坐标为(2,2.6)．再在坐标纸上描出该点．③剔除明显有误差的点，将其他点用平滑的曲线连接起来，得到一条直线．④将欧姆定律的表达式E ＝I (R ＋r )变形得R ＝EI－r ，由此式可知，外电阻和电流的倒数呈线性关系．将图中的直线延长，与纵坐标轴的交点值为－r ＝－0.3，则电阻为0.3Ω，直线的斜率为k ＝E ＝5.6－2.64－2＝1.5(V)．【答案】 ①见图1 ②见图2 ③见图2 ④1.5(1.46～1.54) 0.3(0.25～0.35)5．(9分)(2009·高考海南卷)图1是利用两个电流表和测量干电池电动势E 和内阻r 的电路原理图．图中S 为开关，R 为滑动变阻器，固定电阻R 1和内阻之和为10000Ω(比r 和滑动变阻器的总电阻都大得多)，为理想电流表．(1)按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线．(2)在闭合开关S 前，将滑动变阻器的滑动端c 移动至__________(填“a 端”、“”或“b 端”)．(3)闭合开关S ，移动滑动变阻器的滑动端c 至某一位置，读出电流表和的示数I 1和I 2.多次改变滑动端c 的位置，得到的数据为在图312I1—I2曲线．(4)利用所得曲线求得电源的电动势E＝__________V，内阻r＝__________Ω.(保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流I m＝__________A.【答案】(1)连线如图1所示．(2)b端(3)如图2所示．(4)1.49(在1.48～1.50范围内同样给分) 0.60(在0.55～0.65范围内同样给分)(5)2.5(在2.3～2.7范围内同样给分)6．(12分)(2009·扬州模拟)测量电源的电动势E及内阻r(E约为6V，r 约为1.5Ω)．器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A(具有一定内阻)，固定电阻R＝8.5Ω，滑动变阻器R′(0～10Ω)，开关S，导线若干．(1)画出实验电路原理图．图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．(2)用笔画线代替导线在下图中完成实线连接．(3)实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2，则可以求出E＝________，r＝________.(用I1，I2，U1，U2及R表示)【答案】(1)(2)如图(3)I1U2－I2U1I1－I2U2－U1I1－I2－R7．(12分)(2009·杭州模拟)用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：A电压表：0～3V～15VB电流表：0～0.6A～3AC变阻器R1(总电阻20Ω)D变阻器R2(总电阻100Ω)；以及电键S和导线若干．(1)画出实验电路图(标明变阻器规格)．(2)如图所示的U—I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E＝________V，r＝________Ω.(3)若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大，若选用第________和第________组数据误差最大．【解析】(1)电路图如答案图(2)如图，由纵轴截距可得电动势E＝1.5V，由r＝|ΔUΔI|，可得干电池的内阻r＝0.5Ω.(3)5、6组数据误差较大．【答案】 (1)电路图如图所示 (2)图见解析 1.5 0.5 (3)5 68．(12分)按右图所示的电路测量两节干电池串联组成的电池组的电动势E和内阻r ，其中R 为电阻箱，R 0为定值电阻，干电池的工作电流不宜超过0.5A.实验室提供的器材如下：电流表(量程0～0.6～3.0A)，电阻箱(阻值范围0～999.9Ω)，定值电阻若干，开关、导线若干．(1)在下面提供的四个电阻中，保护电阻R 0应选用________(填写阻值相应的字母)．A ．5ΩB ．20ΩC ．100ΩD ．1Ω(2)根据电路图，请在图甲中画出连线，将器材连接成实验电路．(3)实验时，改变电阻箱R 的值，记录下电流表A 的示数I ，得到若干组R 、I 的数据．根据实验数据绘出如图乙所示的R －1I图线，由此得出电池组的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω.按照此实验方法，电动势的测量值与真实值相比________，内电阻的测量值与真实值相比________．(填“偏大”、“偏小”、“相等”)【解析】 (1)两节干电池的电动势E ＝3V ，电路工作电流不超过0.5A ，电路中的最小电阻R ＝E I ＝30.5Ω＝6Ω，而R ＝R 0＋r ＋R A ，故R 0选5Ω，A 正确．(2)见答案(3)由闭合电路欧姆定律E ＝I (R ＋R A ＋R 0＋r )得R ＝E ·1I －(R A ＋R 0＋r )，在R －1I 图象中E 为图象的斜率E ＝2410－2V ＝3.0V ，图线在R 轴上的交点为R A ＋R 0＋r ＝6.0Ω，所以R A ＋r ＝r 测＝6.0Ω－R 0＝1.0Ω，测量的内阻应为r ＋R A ，故偏大，A 读数是流过电流表的真实电流，因而电动势无误差，测量值与真实值应相等．【答案】 (1)A(2)连接如图(3)2.9～3.0 0.9～1.1 相等 偏大9．(12分)右图是测定电流表内电阻实验的电路图，电流表的内电阻约为100Ω左右，满偏电流为500μA，有电池作电源．(1)实验室配有的可变电阻是A ．电阻箱，阻值范围为0～10ΩB ．电阻箱，阻值范围为0～9999ΩC ．电位器，阻值范围为0～200ΩD ．电位器，阻值范围为0～20kΩ在上述配有的可变电阻中，电路图中的R ′应选用________；R 应选用________(填字母代号)．(2)某学生的实验步骤如下：①先将R的阻值调到最大，合上S1，调节R的阻值，使电流表的指针指到满刻度②合上S2，调节R′和R的阻值，使电流表的指针指到满刻度的一半③记下R′的阻值指出上述实验步骤中有什么错误？答：____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ________.(3)如果按正确实验步骤测得的R′的阻值为100Ω，已知电流表的满偏电流为500μA，现在要把它改装成2V的电压表，则串联的分压电阻R串为________Ω.【解析】(1)电流表的内阻约为100Ω，故R′应选用B；为减小用半偏法测电流表内阻的系统误差，必须满足R′≪R，故R应选用D.(3)由2V＝500μA ×(R串＋R′)解出R串＝3900Ω.【答案】(1)B D (2)合上S2后，就不能再调节R的阻值(3)390010．(13分)现有一块59C2型的小量程电流表G(表头)，满偏电流为50μA，电阻约为800Ω～850Ω，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表．可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值为20Ω；滑动变阻器R2，最大阻值为100kΩ；电阻箱R′，最大阻值9999Ω；定值电阻R0，阻值1kΩ；电池E1，电动势1.5V；电池E2，电动势3.0V；电池E3，电动势4.5V(所有电池内阻均不计)；电流表A，满偏电流1.5mA；单刀单掷开关S1和S2；单刀双掷开关S3、S4；电阻丝及导线若干．(1)采用如下图(甲)所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为________；选用的电池为________．(2)将G改装成两量程电流表．现有两种备选电路，如图(乙)、(丙)所示．图________为合理电路，另一电路不合理的理由是______________________________________________．【解析】(1)用此电路测量表头内阻的方法是半偏法．S1断开和S1闭合的两次操作中要求干路电流近似不变，而满足这个条件必须使滑动变阻器R的阻值远远大于R g，因此滑动变阻器应选用R2.根据闭合电路欧姆定律可知，电源电动势E越大，R2越大，实验条件满足得越好，误差越小，所以电池应选用E3.(2)图(乙)所示的电路较合理．因为图(丙)所示电路在通电状态下，更换量程时会造成两个分流电阻都未并联在表头两端，可能导致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏．【答案】(1)R2E3(2)(乙) 理由见解析。