2020年高考物理二轮复习专题讲义：电学实验 074.电表的改装 Word版含答案

高考回归复习—电学实验之电表的改装及校对1．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2．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13；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0.08AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A3．一个电流表,刻度盘的每1小格代表1uA,内阻为Rg。

如果把它改装成量程较大的电流表,刻度的每一小格代表nμA,则( )A．给它并联一个电阻,阻值为Rg/nB．给它并联一个电阻,阻值为Rg/（n-1）C．给它串联一个电阻,阻值为n RgD．给它串联一个电阻,阻值为(n-1)Rg4．磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G，内阻Rg＝30Ω，满偏电流Ig＝5mA，要将它改装为量程为0～3 A的电流表，所做的操作是 ( ) A．串联一个570 Ω的电阻B．并联一个570 Ω的电阻C．串联一个0.05 Ω的电阻D．并联一个0.05 Ω的电阻5．某同学利用一块表头和三个定值电阻设计了如图所示的电表，该电表有1、2两个量程．关于该电表，下列说法中正确的是（）A．测电压时，量程1一定小于量程2，与R1、R2和R3的阻值无关B．测电流时，量程1一定大于量程2，与R1、R2和R3的阻值无关C．测电压时，量程1与量程2间的大小关系与R1、R2和R3的阻值有关D．测电流时，量程1与量程2间的大小关系与R1、R2和R3的阻值有关6．如图所示，由相同的电流表G（内阻不为零）改装而成的甲、乙两个电压表，R1、R2是分压电阻，R1>R2。

专题13.4 电表内阻的测量和改装1.(10分)（2020广州一模）为了测量一个量程为3.0V 的直流电压表的内阻R V （约为几千欧），所用的电路如图甲所示． (1)请将图乙的器材连成完整的电路；(2)该实验中需要进行的步骤罗列如下，合理的顺序是_____________(用步骤前的字母表示) A ．闭合开关SB ．将电阻箱R 0的阻值调到零C ．调节滑动变阻器R 的阻值，使电压表的示数为3.0VD ．断开开关SE ．调节电阻箱R 0的阻值使电压表示数为1.5V ，读出此时电阻箱R 0的阻值F ．把滑动变阻器的滑片P 滑到a 端(3)若在实验步骤E 中，如图丙读出R 0的阻值为 Ω，则该电压表的内阻R V 的测量值为______Ω，由于系统误差，测量值______（选填“偏大”或“偏小”）。

【参考答案】(1) 如答图 (2) BFACED 或者FBACED (3)2900；2900；偏大VSE ， rR 0abP 甲×1000 ×100×1×10R 乙VbaP电阻箱电源••【命题意图】本题考查电压表内阻的测量、实物图连线、误差分析及其相关的知识点。

2．(2020·河南名校联考)某同学欲将电流表改装成电压表，需要测量电流表的内阻，可供选择的实验器材有：A．待测电流表G1；B．一个标准电流表G2(G2的量程大于G1的量程)；C．电阻箱R′；D．滑动变阻器R；E．电池组、导线、开关。

采用如图甲所示的电路测定电流表内阻时，该同学的实验步骤为：①按电路图甲接好电路，将滑动变阻器R调至最大；②闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使电流表G1表头指针满偏；③再闭合S2，保持滑动变阻器R不变，调节电阻箱R′，使表头指针半偏。

读出此时电阻箱R′的示数，则电流表内阻可看做此示数。

(1)用上述方法得到的电流表G1内阻的测量值与真实值相比________。

(2)为了使测量更准确，请你利用上述实验器材重新设计实验，从设计原理上看可以消除上述实验中的系统误差，请你在图乙中完成实验电路图。

专题十七 电学实验高频考点·能力突破考点一 电学基本器材的使用与读数1．电压表、电流表、多用电表的读数技巧对电表读数问题，要先弄清楚电表的分度值，即每小格的数值，再确定是12、15还是110估读，明确读数的小数位数．2．多用电表的使用问题在弄清其基本原理的基础上，会选择测量项目及量程、挡位，能区分机械调零和欧姆调零，掌握测量电阻的步骤．3．电表的“三用”如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”．例1 (1)如图甲所示，电压表选0～3 V 量程时的读数为________ V ，电压表选0～15 V 量程时的读数为________ V ．(2)如图乙所示，电流表选0～0.6 A 量程时的读数为________ A ，电流表选0～3 A 量程时的读数为________ A ．(3)如图丙所示，电阻箱的读数为________．[解题心得]预测1 如图所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，表针如图所示，则：(1)所测电阻的阻值为________ Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是________(选填“×10”“×100”或“×1 k”)．(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________ mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________ mA.(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为______ V．考点二以测量电阻为核心的电学实验1．电阻的测量电阻测量首先要根据实验目的、实验原理、实验器材的不同而灵活选用“伏安法”(又分为内接法和外接法)“安安法”“伏伏法”“伏安加R法”等测量电路．从供电方式上又可分为限流电路和分压电路．(1)有电压表、电流表且量程恰当时选择“伏安法”．(2)电压表不能用或没有电压表等情形下，若精确知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”．(3)电流表不能用或没有电流表等情况下，若精确知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”．(4)在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全精确的原则，选择“伏安加R法”，此法又叫“加保护电阻法”．2．实验器材的选择(1)电源的选择：一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源．(2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏．例2 [2022·全国甲卷]某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E(电动势1.5 V，内阻很小)，电流表(量程10 mA，内阻约10 Ω)，微安表(量程100 μA，内阻R g待测，约1 kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)，定值电阻R0(阻值10 Ω)，开关S，导线若干．(1)将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；(2)某次测量中，微安表的示数为90.0 μA，电流表的示数为9.00 mA，由此计算出微安表内阻R g＝________ Ω.[解题心得]例3 [2022·全国乙卷]一同学探究阻值约为550 Ω的待测电阻R x在0～5 mA范围内的伏安特性．可用器材有：电压表(量程为3 V，内阻很大)，电流表(量程为1 mA，内阻为300 Ω)，电源E(电动势约为4 V，内阻不计)，滑动变阻器R(最大阻值可选10 Ω或1.5 kΩ)，定值电阻R0(阻值可选75 Ω或150 Ω)，开关S，导线若干．(1)要求通过R x的电流可在0～5 mA范围内连续可调，将图(a)所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；(2)实验时，图(a)中的R应选最大阻值为____(填“10 Ω”或“1.5 kΩ”)的滑动变阻器，R0应选阻值为________(填“75 Ω”或“150 Ω”)的定值电阻；(3)测量多组数据可得R x的伏安特性曲线．若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示，则此时R x两端的电压为________ V，流过R x的电流为______ mA，此组数据得到的R x的阻值为______ Ω(保留3位有效数字)．[解题心得]预测2 [2022·河北押题卷]一金属线材料电阻未知且电阻分布不均匀，为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，实验研究小组设计了如图所示电路，实验器材如下：未知电阻，阻值约为4.8 Ω；微安表(零刻度在表盘中间)，一段接导线，另一端接表笔；定值电阻R1，阻值为10 Ω；电阻箱R2，阻值0～99.9 Ω；电流表，量程0～0.6 A，内阻R A＝1 Ω；电压表，量程0～3.0 V，内阻约为3 000 Ω；滑动变阻器，0～10 Ω；电源，电动势为3 V；电键，导线若干．实验过程如下：(1)按图连接电路，闭合电键之前，将滑动变阻器的滑片滑到最________端(填“左”或“右”)；(2)将电阻箱R2的阻值调整到________ Ω，闭合电键；(3)将滑动变阻器R3的滑片调节到合适位置，连接微安表的表笔与未知电阻试触，防止微安表电流过大，不断改变表笔在未知电阻上的接触位置，直到________时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置；(4)保持表笔与记录的接触位置的接触，读出此时电流表和电压表的读数分别为________ A和________ V.(5)通过两表读数可以得到未知电阻的阻值为________ Ω.预测3 [2022·湛江市测试]两同学为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率，采用了如图甲所示的电路进行测量．实验步骤如下：a．用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，求出平均值D；b．调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；c．改变电阻丝上导电夹P的位置，重复步骤b，记录多组x、U、I的值．(1)若螺旋测微器某次测量结果如图乙所示，其示数为________ mm.算出电阻丝连入电路的电阻R x，则计算值与真实值相(2)若选用某组U、I值，用R x＝UI比________．(选填“偏小”“相等”或“偏大”)(3)根据多组测量得到的实验数据绘出U- x图像如图丙所示，若图线斜率为k，则电阻I丝的电阻率ρ＝________(用已知或测量出的物理量的符号表示)；电流表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响．(4)用记录的数据绘制出U - I图像如图丁所示，由图像可知电源的内阻r＝________ Ω.(结果保留两位有效数字)考点三电表的改装、多用电表的原理与使用例4 [2022·辽宁卷]某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250 μA，内阻为1.2 kΩ)改装成有两个量程的电流表，设计电路如图(a)所示，其中定值电阻R1＝40 Ω，R2＝360 Ω.(1)当开关S接A端时，该电流表的量程为0～________ mA；(2)当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时________(填“大”或“小”)；(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻R x的阻值，设计了图(b)中两个电路．不考虑实验操作中的偶然误差，则使用________(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差．[解题心得]预测4 [2022·重庆押题卷]某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表，他们先利用题图所示电路测量，一只量程为100 mA的电流表内阻，实验步骤如下：①闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使电流表达到满偏值I0＝100 mA；②保持R1的滑片位置不变，闭合S2，调节电阻箱R2，使电流表的读数如题图所示，然后读出此时电阻箱R2的阻值为12.8 Ω；(可认为电路总电流保持不变)③计算出电流表内阻R0.(1)步骤②中电流表示数为________ mA，步骤③中电流表内阻R0为________ Ω.(2)题图为改装后的欧姆表电路示意图．电源电动势为2 V、内阻很小可不计，S为单刀双掷开关，a、b为制作的两个挡位，其中一个是“×1”挡，另外一个是“×10”挡．可计算出定值电阻R3为________ Ω.(保留两位有效数字)(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻R x的阻值，将开关S接到b处，完成欧姆调零后，在红黑表笔间接入R x时电流表指针在题图所示位置，计算出R x电阻为______ Ω.预测5 在“多用电表的使用”实验中：(1)甲同学利用多用电表测量电阻．他用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，操作顺序为____(填写选项前的字母)．A．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”B．将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置C．将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置D．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量(2)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量．闭合开关，以下操作正确的是________．A．将选择开关旋转到合适的电阻挡，闭合开关，利用图1的电路测量小灯泡的电阻B．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图1的电路测量小灯泡两端的电压C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图2的电路测量通过小灯泡的电流D．将选择开关旋转到合适的电流挡，把图2中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流(3)丙同学将选择开关旋转到“直流250 mA”挡作为电流表，设计了如图3所示的电路，已知电流表内阻R A＝0.4 Ω，R1＝R A，R2＝7R A.若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为________ A；若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为________ V.考点四以测量电源电动势为核心的电学实验1．常见测量电源电动势和内阻的三种方法根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，而最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I.2．在数据处理问题中，利用图像得出电动势和内阻是常用的方法——注意“化曲为直”．例5 [2022·北京押题卷]在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，可选用的器材有：A．电压表V1：0～3 V，内阻约3 kΩ；B．电压表V2：0～15 V，内阻约15 kΩ；C．电流表A1：0～0.6 A，内阻约0.1 Ω；D．电流表A2：0～3 A，内阻约0.01 Ω；E．滑动变阻器R1：0～100 Ω；F．滑动变阻器R2：0～15 Ω；G．开关S和导线若干．(1)电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________；(选填项目前的符号)(2)用所选器材按照图连接好电路后，将滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关S，通过调整滑动变阻器，得到多组电流I和电压U.根实验数据，绘制出如图所示的U - I图像，由图线可求出E＝________ V，r＝______ Ω；(3)实验中，某同学发现电流表被损坏，他利用完好的电压表和实验室中的下述器材，仍然可以较准确测量电源电动势和内阻的是______.A．另一滑动变阻器B．电阻箱C．多个定值电阻(阻值为几欧)D．量程合适的电压表(内阻未知)[解题心得]预测6 [2022·沧州二模]某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻(电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为500 mA)．实验室备有如下器材：A．电压表V(量程为3 V，电阻R V约为 4.0 Ω)；B．定值电阻R0(阻值为5 Ω)；C．电阻箱R(0～999.9 Ω)；D．开关S一只，导线若干．(1)为测量锂电池的电动势E和内阻r，该同学设计了如图甲所示的电路图．请你帮助该同学按图甲所示的电路图，将图乙中实物连线补充完整．(2)实验时，该同学通过改变电阻箱R的阻值，得到多组测量数据，根据测量数据作出1U 图像，如图丙所示．则该锂电池的电动势E＝________ V、内阻r＝________ Ω(结果均- 1R保留两位有效数字)．该实验中电动势E的测量值偏小，造成此系统误差的主要原因是________________________________________________________________________．预测7 [2022·福建押题卷]某同学用多用电表做了以下两个实验：(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约580 Ω～610 Ω)，进行了如图甲所示的a、b、c、d 四个操作，正确的顺序是________；其中步骤b的指针指在图乙所示的刻度处，该同学选择的倍率为__________(选填“×1”“×10”或“×100”)；(2)欧姆挡进行电阻调零后，为了测量红、黑表笔短接时流出多用电表的电流I m，该同学设计了如图丙所示的电路，但电路中有一处接线错误，请指出：________________；正确连接线路后，闭合开关，改变电阻箱的阻值，可得到多组电流表示数I和电阻箱阻值R，作 - R图线如图丁，该图线纵轴截距为b，若忽略毫安表内阻，可得出I m＝__________；出1I若考虑到毫安表内阻的影响，这个测量值__________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)．考点五电学其他实验例6 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，对给定电容值为C的电容器充电后放电，无论采用何种放电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同．(1)请在图甲中画出上述u - q图像．类比直线运动中由v - t图像求位移的方法，可以推导出两极间电压为U时电容器所储存的电能E p＝________(用C和U表示)．(2)在如图乙所示的放电电路中，R表示电阻阻值．通过改变电路中元件的参数对同一电容器用相同的电压充电后进行两次放电，对应的q - t图像分别如图丙中①、②所示．a．①、②两图像不同是________的改变造成的；b．在实际应用中，有时需要电容器快速放电，有时需要电容器均匀放电．依据a中的结论，说明实现这两种放电方式的途径________________________________．(3)如图丁所示，若某电容器的额定电压为2.7 V，电容为10 F，其充满电后储存的电能为________J(计算结果保留3位有效数字)．[解题心得]预测8 某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验．(1)首先按图甲所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转；再按图乙所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转．进行上述实验的目的是________．A．检查电流计测量电路的电流是否准确B．检查干电池是否为新电池C．推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系(2)接下来用图丙所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向．某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿______(选填“顺时针”或“逆时针”)方向．(3)下表是该小组的同学设计的记录表格的一部分，表中完成了实验现象的记录，还有一项需要推断的实验结果未完成，表格中未完成的部分应填：________________(选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”)．实验记录表(部分)(4)该小组同学通过实验探究，对楞次定律有了比较深刻的认识．结合以上实验，有同学认为，理解楞次定律，关键在于抓住______(选填“B0”或“B′”)总是要阻碍________(选填“B0”或“B′”)磁通量的变化．预测9 某物理兴趣小组在进行物理课外实验中，学生电源损坏，不能使用．(1)(多选)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，可以使用220 V的交流电源来代替，要完成实验，下图实验器材中需要用到的有________．(2)组装变压器时，没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接u＝311 sin 314t(V)的交流电源，原副线圈的匝数比为8∶1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是________．A．27.5 V B．38.9 VC．10.0 V D．1 760 V素养培优·创新实验情境 1 [2022·福建莆田二模]物理兴趣小组的同学们想通过实验探究热敏电阻的阻值与温度的关系及并联电路的电流与电阻的关系．实验室有如下器材：A．热敏电阻R x；B．定值电阻R0；C．学生直流电压电源(电动势为5 V，内阻不计)；D．电流表A1(量程为0.6 A，内阻r1为5 Ω)；E．电流表A2(量程为3 A，内阻r2约为1 Ω)；F．数字温控箱；G．开关S，导线若干．(1)为了更精确地描述出电阻R x随温度变化的关系(精确测定不同温度时的阻值)，请完成虚线框内图甲电路图的设计．(2)闭合开关S，分别记下电流表A1、A2的示数为I1、I2，其中A2的示数如图乙所示，则I2＝________ A，可得R x＝________(用题中已知和测量出的物理量的符号表示)．(3)实验中改变温控箱的温度，分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值，得到了如图丙所示的R x - t图像．由图像分析可知，当温控箱中的温度达到450 ℃时，通过热敏电阻的电流为0.03 A，此时热敏电阻的阻值仍满足图丙中的变化规律，则电流表A1的示数为________ A．(结果保留2位有效数字)[解题心得]情境2 [2022·辽宁押题卷]目前表现比较出色的18650锂电池具有容量大、寿命长、安全性能高等优点，被广泛应用．某活动小组利用以下器材测定一个新锂电池的电动势，实验电路图如甲图所示．A．电流表G：量程2 mA、内电阻R G约为200 ΩB．电压表V：量程0～3 V、内电阻R V未知C．固定电阻R0；阻值R0＝1 800 ΩD．电键、导线若干实验过程如下：(1)闭合电键S1，将电键S2拨至“2”，稳定后电流表示数为I0＝1.85 mA；(2)将电键S2拨至“1”，稳定后电流表的示数为I1＝1.00 mA.由乙图可知电压表的示数为U1＝________ V；(3)由以上数据可得：电动势E＝________ V；(结果保留2位有效数字)(4)活动小组利用以上数据计算出了电压表的内阻为________ Ω，该电压表内阻的测量值________其真实值．(填“大于”“小于”或“等于”)[解题心得]情境3 [2022·重庆外国语学校一诊]酒驾严重危害了公共交通安全，打击酒驾现象已成为日常．如图甲为交警使用的某种酒精检测仪，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R1与酒精气体浓度x的关系如图乙所示．(1)某同学自行设计了简易酒精检测仪，如图丙所示，用到的器材有酒精气体传感器R1、电源(电动势为9.0 V，内阻未知)、电流表(满偏电流为100 mA，内阻为8.5 Ω)．闭合开关，周围无酒精气体时，发现电流表刚好满偏，则电源内阻为________ Ω.用该仪器________(选填“能”或“不能”)检测酒驾．(2)另一位同学查阅酒精检测仪说明书时看到题表，他根据自己的理解将酒精检测仪的内部电路简化为图丁．只有绿灯亮表示被测试者非酒驾，红灯、绿灯一起亮表示被测试者酒驾．图丁中电源电动势为6 V，内阻不计，R2为定值电阻，R1为酒精气体传感器，L1、L2是彩色小灯泡，颜色一红一绿，小灯泡两端的电压达到0.7 V才会发光，则L1为________(选填“红”或“绿”)灯，当红灯刚亮时通过其的电流为________ A(结果保留2位有效数字)．[解题心得]专题十七电学实验高频考点·能力突破考点一例1 答案：(1)1.20 6.0 (2)0.50 2.50 (3)530.0 Ω预测1 解析：(1)欧姆表读数：对应最上边一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103Ω；测2.0×104Ω电阻时应选“×1 k”的欧姆挡．(2)选50 mA电流挡，则每一大格表示10 mA，每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA(此时为1估读)，表针对应的读数为30.7 mA；选择量程为250 mA的电流10挡，则每一大格表示50 mA，每一小格表示5 mA，测量的精确度为5 mA，应估读到1 mA(此时为1估读)，表针对应的读数为153 mA.5(3)选择10 V 电压挡，则每一大格表示2 V ，每一小格表示0.2 V ，测量的精确度为0.2 V ，应估读到0.1 V(此时应为12估读)，表针对应的读数为6.1 V.答案：(1)1.5×103×1 k (2)30.7(30.5～30.9都正确) 153(152～154都正确) (3)6.1考点二例2 解析：流过电阻R 0的电流I 0＝I -I g ＝9 mA-0.09 mA ＝8.91 mA ，由欧姆定律可知，R g ＝I 0R 0I g＝8.91×100.09Ω＝990 Ω.答案：(1)如图所示 (2)990例3 解析：(1)要求通过R x 的电流可在0～5 mA 范围内连续可调，则应用滑动变阻器的分压式接法，电流表的量程为1 mA ，需测到5 mA ，则要对电流表改装，与其并联一个电阻R 0，电压表的内阻很大，则电流表采用外接法．(2)滑动变阻器采用分压式接法，R 应选最大阻值较小的滑动变阻器；电流表量程1 mA 改装为量程5 mA ，则R 0＝UI ＝1 mA ×300 Ω5 mA −1 mA＝75 Ω，故R 0应选阻值为75 Ω的定值电阻．(3)电压表的分度值为0.1 V ，读数时需估读到分度值的下一位，读数为2.30 V ，电流表的分度值为0.02 mA ，此时示数为0.84 mA ，考虑到改装关系，流过R x 的电流为5×0.84 mA ＝4.20 mA ，利用R ＝UI 解得R x ≈548 Ω.答案：(1)如图所示 (2)10 Ω 75 Ω (3)2.30 4.20 548预测 2 解析：(1)按图连接电路，闭合电键之前，要保护电路，让电流最小，则将滑动变阻器的滑片滑到最右端，让阻值最大．(2)由于为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，则将电阻箱R 2的阻值调整与定值电阻R 1相等，调为10 Ω.(3)利用了串联电阻的分压作用，当两电阻阻值相等时，电势降低一样，则两触点的电势相等，流过微安表的电流为零，所以为了等分电阻，只需要调节表笔在未知电阻上的接触位置，直到流过微安表的电流为零时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置．(4)电流表的最小刻度为0.02 A ，读数时，只需要同位估读，所以电流表的读数为0.50 A.电压表的最小刻度为0.1 V ，读数时，需要估读到下一位，所以电压表的读数为2.50 V. (5)并联电阻的阻值为R 并＝UI ＝2.500.50＝5 Ω根据并联电路电阻关系有1R 并＝1R x+1R1+R 2代入数据解得R x ≈6.7 Ω答案：(1)右 (2)10 (3)流过微安表的电流为零 (4)0.50 2.50 (5)6.7预测3 解析：(1)根据图乙的螺旋测微器可知，其示数为D ＝1.5 mm ＋16.5×0.01 mm ＝1.665 mm(2)由图甲电路图可知，电压表测量的是R x 和电流表的电压，电流表测量的是流过R x的电流，若用R x ＝UI 算出电阻丝连入电路的电阻R x ，则计算值与真实值相比偏大．(3)根据电阻的决定式可知，电阻丝连入电路的电阻R x ＝ρx S＝ρ4xπD 2设电流表内阻为R A ，根据欧姆定律可知U I ＝R x ＋R A ＝4ρπD 2x ＋R A根据图丙UI - x 图像可知4ρπD 2＝k ，解得ρ＝πD 2k 4电流表内阻对电阻率的测量没有影响． (4)根据闭合回路的欧姆定律可知U ＝E -Ir 由图丁的U - I 图像可知，电源的内阻r ＝1.5−1.00.55Ω≈0.91 Ω答案：(1)1.665(1.662～1.668均可) (2)偏大 (3)πkD 24没有 (4)0.91考点三例4 解析：(1)由图可知当S 接A 时，R 1和R 2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为U m ＝I m r ＝250×10-6×1.2×103V ＝0.3 V此时R 1和R 2的电流为I ＝U mR1+R 2＝0.340+360A ＝0.75×10-3A ＝0.75 mA所以总电流为I 总＝I m ＋I ＝1 mA ，即量程为0～1 mA.(2)当开关S 接B 端时，由图可知电阻R 1和电流表串联再和电阻R 2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过电阻R 2的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以开关S 接B 端时，该电流表的量程比接在A 端时大．(3)图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差．答案：(1)1 (2)大 (3)乙预测4 解析：(1)电流表示数I 1＝80 mA 时，R 2所在支路电流I 2＝I 0-I 1＝20 mA ，故R 0＝R24＝3.2 Ω.(2)S 接a 时，欧姆表内阻R 内＝E0I 0＝20 Ω，S 接b 时R 3分流，电流表满偏时，电路总电流增大，此时欧姆表内阻R ′内<R 内，故S 接a 时为“×10”挡，S 接b 时为“×1”挡，即S接b 时电路总电流增大为原来的10倍，R ′内＝E10I 0＝2 Ω，此时R 3所在支路电流I 3＝10I 0-I 0＝9I 0，因此R 3＝R09＝0.36 Ω.(3)S 接b 且电流表示数I 1＝80 mA 时E 0R 内′+R x＝10I 1，2 V2 Ω+R x＝0.8 A解得R x ＝0.5 Ω答案：(1)80 3.2 (2)0.36 (3)0.5预测5 解析：(1)甲同学用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小，说明倍率挡选择过低，应该选择×1k 挡，换挡后再重新调零，然后进行测量，则下列选项中合理的操作顺序为CAD.(2)根据欧姆挡使用规则，严禁在通有电流的电阻上使用欧姆挡测量电阻，则选项A 错误；将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图1的电路测量小灯泡两端的电压，红表笔接高电势点，电流从红表笔流入，选项B 正确；将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图2的电路测量通过小灯泡的电流，电流从红表笔流入，选项C 正确，D 错误．(3)因R 1＝R A ，则若将接线柱1、2接入电路时，当电流计满偏时，通过R 1的电流也为250 mA ，则最大可以测量的电流为500 mA ＝0.5 A ；若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为U ＝2I g (R 1RAR 1+RA+R 2)＝1.5 V. 答案：(1)CAD (2)BC (3)0.5 1.5 考点四例5 解析：(1)一节干电池的电动势约为1.5 V ，则电压表应选用A ，为了减小测量误差，电流表选择C ，为了方便操作，滑动变阻器选择阻值较小的F ；(2)根据闭合电路欧姆定律得U ＝E -Ir可得U - I 图线的纵轴截距为电源电动势E ＝1.49 V 斜率的绝对值为电源内阻r ＝1.49−1.000.64−0Ω＝0.76 Ω(3)利用滑动变阻器和电压表，无法求出电路中的电流，所以不能测出电动势和电源内阻，故A 错误；利用变阻箱和电压表，由于电阻箱可以读出阻值，所以可以计算出电路中的电流，可以测出电动势和电源内阻，故B 正确；利用多个定值电阻和电压表，定值电阻阻值已知，所以可以计算出电路中的电流，可以测出电动势和电源内阻，故C 正确；利用两个电压表，由于电压表的内阻未知，无法较准确测量电源电动势和内阻，故D 错误．答案：(1)C A F (2)1.49 0.76 (3)BC 预测6 解析：(1)图乙中实物连线如图所示(2)由闭合电路的欧姆定律可知E ＝U ＋UR (r ＋R 0)化简可得1U ＝1E +R 0+r E ×1R对照题图丙可知1E＝0.3 解得E ≈3.3 V 根据表达式1U＝1E +R 0+r E×1R可得，图丙斜率为R 0+r E＝k ＝1.50−0.300.24解得r ≈12 Ω电压表的分流主要导致实验中电动势E 的测量值偏小．。

实验：把电流表改装成大量程电流表和电压表弥勒市第四中学 张辉一、实验目的：1、用半偏法测电流表的内阻2、将电流表改装为电压表二、实验仪器电流计（表头） 滑动变阻器 开关 电阻箱 电源 导线若干三、实验原理电表在电学测量中有着广泛的应用，因此如何了解电表和使用电表就显得十分重要。

电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压，如果要用它来测量较大的电流或电压，就必须进行该装，以扩大其量程。

万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来，在电路的测量和故障检测中得到了广泛的应用。

常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。

当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M 磁，使线圈转动并带动指针偏转。

线圈偏转角度的大小与线圈通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转角度直接指示出电流值。

用Ig 表示电流计（表头）的满偏电流，Ug 表示电流计（表头）的满偏电压，Rg 表示电流计的内阻，则Ug=IgRg 即：满偏电压等于满偏电流与内阻的乘积。

1、把内阻为Rg ，满偏电流为Ig 的电流计改装成量程为U 的电压表。

所谓改装成量程为U 的电压表，其实质就是在电流计的两端加上U 的电压电流计刚好满偏，如图1所示为即将要改装的电流计，但是我们不能直接把电压U 加在电流计两端，因为电流计的满偏电压Ug=IgUg 非常小会烧坏电流计。

为了使电流计两端加上U 的电压而使电流计刚好满偏，得在电流计上串联一个电阻R 来分压，如图2所示当串联一个电阻R 后，在电流计G 和R 电阻的两端加上U 的电压，在R 的阻值为某一值时，电流计G 两端的电压刚好为满偏电压Ug ，那么如图3所示 虚线框内电流计和电阻R 就可以看成是一个量程为U 的电压表。

R=3、把内阻为Rg ，满偏电流为Ig 的电流计改装成量程为I 的电流表，所谓改装成量程为I 的电流表，其实质就是在电流计的两端加上I 的电流，电流计刚好满偏，如图1所示为即将要改装的电流计，但是我们不能直接把电流I 加在电流计两端，因为电流计的满偏电流Ig 非常小会烧坏电流计，为了使电流计两端加上电流IIg Rg 图1Ig Rg R 图2 图3而使电流计满偏，得在电流计上并联上一个电阻R 来分流，如图4所示，当并联一个电阻R 后，在电流计G 和R 电阻的两端加上I 的电流，在R 的阻值为某一值时，电流计G 两端的电流刚好为满偏电流Ig ，那么如图5所示 虚线框内电流计和电阻R 就可以看成是一个量程为I 的电流表。

12.4电表改装一、灵敏电流计G工作原理：通电导线在磁场中受到偏转力矩。

常用参数：表头内阻R g ，满偏电流I gR g约为几十至几百欧 I g极小，约为几十微安至几毫安 对灵敏电流计加以改装，可以增加它的量程，或测量其它物理量二、灵敏电流计G 改装为电流表A改装目的：扩大量程，用通过表头G 较小的电流来表征通过电流表的较大电流。

改装方法：并联电阻，干路电流即实测电流。

假设需将量程扩大n 倍，则并联的电阻为1gR R n =-多量程的电流表电路见右图。

三、灵敏电流计G 改装为电压表A改装目的：扩大量程，用通过表头G 两端较小的电压来表征通过电流表两端较大的电压。

改装方法：串联电阻，总电压即实测电压。

假设需将量程扩大n 倍，则串联的电阻为(1)g R n R =-多量程的电压表电路见右图。

例1、一个电压、电流两用表中，两个电流表，量程为I1=1mA ，I 2=500mA ；一个电压档，量程为U=10V 。

已知表头G 的满偏电流I g =500μA ，内阻R g =600Ω，求R 1、R 2、R 3的阻值。

例2、某分压电阻串联在电压表上，使测量的电压量程扩大到n 倍；另一个分压电阻串联在电压表上，使测量的电压量程扩大到m 倍。

如果把这两个电阻并联后再串联接在电压表上，问它的量程扩大多少倍？例3、实验室有一个破损的多量程动圈式直流电流计，有1mA、10mA和1OOmA三档，由一个单刀三掷开关转换，其内部电路如图所示．电流计的表共已烧坏，无法知道其电特性，但三个精密分流电阻完好,测得R1=144Ω．现有两个表头A和B，外形都与原表头相同．表头A的满刻度电流为O.2mA，内阻为660Ω；表头B的满刻度电流为O.5mA，内阻为120Ω．问保留分流电阻R1、R2和R3的情况下，应该用哪个表头修复此电流计?怎样修复?例4、欲测电阻R的值，现有几个标准电阻，一个电池和一只未经标定的电流计连成如图电路。

第一次与电流计并联的电阻r为50.00Ω，电流计的示数为3.9格；第二次r改用100.00Ω，电流计的示数为5.2格；第三次r改用10.00Ω，同时将待测电阻R换成一个20.00kΩ的标准电阻，结果电流计的示数为7.8格。

物理总复习：电学实验：电表的改装 电阻的测量 练习使用多用电表【考纲要求】1、知道电流表、电压表是由表头改装而成的，知道其改装原理及其在电路中对电路结构的影响；2、知道知道伏安法侧电阻的两种电路的区别；3、知道电学实验仪器的基本选用原则，会对简单的实验进行设计及电路实物图的连接；4、知道几种测电阻的拓展方法；5、知道多用电表的表盘、欧姆档的内部结构，理解其工作原理；6、能用多用电表探测黑箱电学元件。

【考点梳理】考点一、电表的改装 1、电流表（表头）小量程的电流表G 是我们常说的“表头”，电流表G 的主要参数有三个： ①电流表G 的电阻g R ，通常叫做电流表的内阻；②指针偏转到最大刻度时的电流g I ，叫做电流表G 的满偏电流，也叫电流表G 的量程； ③电流表G 通过满偏电流时加在它两端的电压g U 叫做满偏电压，也叫电压量程。

由欧姆定律g g g U I R =可知，电流表G 的满偏电流和满偏电压一般都比较小。

2、电压表的改装要点诠释：电流表G 的电压量程g g g U I R =，当改装成量程为U 的电压表时，应串联一个电阻R ，因为串联电阻有分压作用，因此叫做分压电阻， 如图所示。

电压扩大量程的倍数gU n U =由串联电路的特点得g g g U I R I R =+ 解得(1)g g g g g g g gUR U U R R R R I I R U =-=-=- 即电压扩大量程的倍数为n 时，需要串联的分压电阻(1)g R n R =- 电压表的总电阻V g R R R =+。

3、电流表的改装要点诠释：电流表G 的量程为g I ，当改装成量程为I 的电流表时，应并联一个电阻R ，因为并联电阻R 可以起到分流作用，因此叫做分流电阻， 已知电流表G 满偏电流为g I ，扩大量程的电流表满偏 电流为I ，如图所示。

扩大量程的倍数gI n I =由并联电路的特点得()g g g I R I I R =-所以 1g g g gI R R R I I n ==--即电流扩大量程的倍数为n 时，需并联的分流电压为1g R R n =-。

9、电表的改装[P3.]把电流表改为电压表(1)电流表的满偏电流Ig、内电阻Rg和满偏电压Ug三者的关系Ug=IgRg(2)电流表内电阻的测定——半偏法(不计电源内阻)化简得到腭浩若幻> >R2则Rg=R2[P4.]电流表量程的扩大——并联一个小电阻半―土由(I-Ig) R= Ig Rg •_>一o~>—(G) -- "~~>I Is RsR= Ig Rg / (I-Ig)若I =n Ig则R= Ig Rg / (I-Ig) = Rg / (n-1)例.若电流表的内阻Rg=1000Q, 满偏电流Ig=100gA，怎样把它改装成量程为10mA的电流表？解：R=IgRg/(I-Ig) =0.1x1000 / 9.9=10.1。

或R=Rg /(n-l)=1000 / 99=10.1。

［P5 .］双量程电流表、Q=29 kQRg=100 Q,计算R ］和R2的阻值。

解：甲图 Ug=IgRg=0.1V,如图不:是一个双量程电流表，Ig=0.5mA, Rg=200 Q,计算 R1 和 R2 的阻值。

解： (R1+R2)(H-Ig) = I g RgRl+R2= Ig Rg / (Il-Ig) = 100-0.5=200 QIg (Rg+ R2)—(l2~Ig) R1(Rg+R2)=(l2-Ig)Rl / Ig =19R1Rl=20Q R2=180Q［P6 .］电压表量程的扩大——串联一个大电阻若U=nUg 则有u-u 9 u —u 「 w = -- 旦 R = ------------- R =(n-l)R R g R u g 例.若电流表的内阻Rg=1000Q,满偏电流Ig^lOOgA ,怎样把它改装成量程为U=3V 的电压表? 解：Ug=IgRg=0.1Vn=U/Ug=30 .•.R=(n -l)Rg=29000［P7 .］双量程电压表、如甲、乙图不:是一个双量程电压表,10mA 1mAn2=150Rl= ( ni-1) Rg=2900QR2= ( 8-1) R g = 14900 Q乙图 同样求出R1Rl= ( ni- 1) Rg=2900 QRg +R I +R2=15T=15 KQR2= 12 KQ[P8 .]改装电压表的校对电路图如图示V 为标准电压表，R 为滑动变阻器(分压器接法), 虚线框中为改装电压表。

电表改装【表头G】常用的电压表和电流表都是由表头G改装而成的.表头的本质是一个小量程的磁电式电流表，指针偏转的角度θ跟电流强度成正比，所以表头的表盘刻度均匀分布。

电流表G的电阻R g叫做电流表的内阻，指针偏转到最大刻度时的电流I g叫做满偏电流，电流表G通过满偏电流时，其两端的电压U g叫做满偏电压，三者服从欧姆定律U g=I g R g（1）表头G既然是电流表，就可以直接用来测电流流过电阻R的电流即表头G的示数I（2）电流通过表头G时，指针指着某一电流刻度，表示通过电流表的电流为某一数值，而且意味着表头的两接线柱之间具有一定大小的电压，因此，如果内阻R g已知，电流表G 实际上也是一个小量程的电压表．R电阻R两端的电压U=IR g【注意】此时电阻R两端的电压U=IR g是利用欧姆定律计算出来的，而不是从表头G的表盘上直接读出；如果需要直接从表盘上读出电压U，我们需要做的就只是修改表盘（改数字和单位）【例】设电流表的满偏电流I g=3mA,内阻R g=100Ω,则满偏电压U g=0.3V,则充当电流表时的表盘如图充当电压表时的表盘如图【改装】表头G的满偏电压U g和满偏电流I g一般都比较小，无论是用来测电流还是测电压，一般都不能直接测，需要先扩大量程，即改装。

测量较大的电压时要串联一个大电阻用来分压，把它改装成大量程电压表；测量较大的电流时则要并联一个小电阻用来分流，把它改装成大量程的电流表。

【示数与偏角】电流表（电压表）的示数，取决于表头G与电阻R的总电流（总电压）电流表（电压表）的偏角，取决于流过表头G的电流（偏转的角度θ跟电流强度成正比）【例】四个相同的小量程电流表G(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。

已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图示接法连入电路，比较每种接法中电表的示数与偏角θ.解析：电流表A1的量程大于A2的量程，则R1<R2，电压表V1的量程大于V2的量程，则R1>R2，。

练习使用多用电表及电表的改装1、如图所示为多用电表的刻度盘。

若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时,表针指示如图所示,则:(1)所测电阻的阻值为__________Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为42.010⨯Ω的电阻,为了使测量结果比较精确。

应选用的欧姆挡是_________(填“×10”“×100”或“×1k ”)。

(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为50mA 的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为_________mA;当选用量程为250mA 的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为_________mA 。

(3)当选用量程10V 的电压挡测量电压时,表针也指针图示位置,则挤测电压为__________V 。

2、某同学组装一个多用电表。

可选用的器材有:微安表头(量程100μA,内阻900Ω;电阻箱1R (阻值范围0~999.9Ω);电阻箱2R (阻值范围0~99999.9Ω);导线若干。

要求利用所给器材先组装一个量程为1mA 的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3V 的直流电压表。

组装好的多用电表有电流1mA 和电压3V 两挡。

回答下列问题:1.在虚线框内画出电路图并标出1R 和2R ,其中*为公共接线柱,a 和b 分别是电流挡和电压挡的接线柱。

2.电阻箱的阻值应取1R =__________Ω,2R =__________Ω。

(保留到个位) 3、多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器。

(1)如图甲所示是一个多用电表的内部电路图,在进行电阻测量时,应将S 拨到__________或__________位置,在进行电压测量时,应将S 拨到__________或__________位置。

(2)一多用电表的电阻挡有三个倍率,分別是“×1”“×10”“×100”。

用“×10”挡测最某电阻时,操作步骤正确,发现表的指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到__________挡。

专题8.4 电表的改装和应用一．选择题1. (2020·江苏联考)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电动机M的线圈电阻为R1.闭合开关S,电动机开始转动,稳定后电路中的电流为I,滑动变阻器接入电路的电阻为R2.则 ( )A. 电流大小I=E R rB. 电动机两端的电压U=IR1C. 电源的效率η=×100%D. 电动机的机械功率P=IE-I2(R1+R2+r)【参考答案】D2．如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是：（）A．通过电动机的电流为10 AB．电动机的输入功率为20 WC．电动机的热功率为4 WD．电动机的输出功率为16 W【参考答案】BCD3．（2020湖南十三校联考）如图所示，电流表A1(0-3A)和A2(0—0．6A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接人电路中．闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是：A．A1、A2的读数之比为1∶1B．A l、A2的读数之比为5∶1C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1D．A l、A2的指针偏转角度之比为1∶5【参考答案】BC【命题立意】本题旨在考查电表的改装【名师解析】电流表A1(0-3A)和A2(0—0．6A)是由两个相同的电流计改装而成，都是并联电阻，在图中两电流计也是并联的，所以C正确；它们的量程之比为5：1，即总电阻之比为1：5，所以并为联时读数之5：1【举一反三】当串联时读数之比、偏转角度之比各是多少？4．(多选)如图所示，甲、乙两电路都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的，下列说法正确的是( )A．甲表是电流表，R增大时量程增大B．甲表是电流表，R增大时量程减小C．乙表是电压表，R增大时量程增大D．乙表是电压表，R增大时量程减小【参考答案】BC【名师解析】由电表的改装原理可知，电流表应是G与R并联，改装后加在G两端的最大电压U g＝I g R g不变，所以并联电阻R越大，I＝I g＋I R越小，即量程越小，B正确，A错误；对于电压表应是G与R串联，改装后量程U＝I g R g＋I g R，可知R越大，量程越大，C正确，D错误．5.在如图甲所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生了变化。

高考回归复习—电学实验之电表的改装及校对1．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2．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13；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0.08AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A3．一个电流表,刻度盘的每1小格代表1uA,内阻为Rg。

如果把它改装成量程较大的电流表,刻度的每一小格代表nμA,则( )A．给它并联一个电阻,阻值为R g/nB．给它并联一个电阻,阻值为R g/（n-1）C．给它串联一个电阻,阻值为n R gD．给它串联一个电阻,阻值为(n-1)R g4．磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G，内阻R g＝30 Ω，满偏电流I g＝5mA，要将它改装为量程为0～3 A的电流表，所做的操作是 ()A．串联一个570 Ω的电阻B．并联一个570 Ω的电阻C．串联一个0.05 Ω的电阻D．并联一个0.05 Ω的电阻5．某同学利用一块表头和三个定值电阻设计了如图所示的电表，该电表有1、2两个量程．关于该电表，下列说法中正确的是（）A．测电压时，量程1一定小于量程2，与R1、R2和R3的阻值无关B．测电流时，量程1一定大于量程2，与R1、R2和R3的阻值无关C．测电压时，量程1与量程2间的大小关系与R1、R2和R3的阻值有关D．测电流时，量程1与量程2间的大小关系与R1、R2和R3的阻值有关6．如图所示，由相同的电流表G（内阻不为零）改装而成的甲、乙两个电压表，R1、R2是分压电阻，R1>R2。

专题突破(八)电表的改装和特殊用法【p154】电流表、电压表都是利用表头(小量程灵敏电流计)改装而成，因此在电表内阻已知的情况下，可以把题目中给出的电流表当成电压表或把电压表当成电流表来使用．在某些实验中需要测量电压或电流，但没有给出电压表或电流表，或给出的相应电表由于量程小而不适用，这时就可以考虑是否用电流表来测电压或用电压表来测电流．或者利用给出的定值电阻扩大电表的量程．一般电流表内阻较小，两端允许加上的电压较小，为了解决这一问题，我们可以考虑把电流表与某一定值电阻串联，再与待测元件并联(如图甲)，这样通过电流表示数I、电流表内阻R A、定值电阻R0就可以表示出R x两端电压U＝I(R A＋R0)，同理可用电压表测电流(如图乙)，得I＝UR V＋UR0.例1在测量电阻的实验中，电流表和电压表必须匹配，如果不匹配可以进行一些改装或转换．某兴趣小组要精确测定额定电压为3 V的节能灯正常工作时的电阻．已知该灯正常工作时电阻约为500 Ω.实验室提供的器材有：A．电流表A(量程：0～3 mA，内阻R A＝15 Ω)B．定值电阻R1＝1 985 ΩC．滑动变阻器R(0～10 Ω)D．电压表V(量程：0～12 V，内阻R V＝1 kΩ)E．蓄电池E(电动势为12 V，内阻r很小)F．开关S一只G．导线若干(1)要精确测定节能灯正常工作时的电阻，应采用下面电路图中的__________．(2)若电压表V的示数用U表示，电流表A的示数用I表示，写出测量节能灯正常工作时的电阻表达式R x＝__________________(用U、I、R1、R A、R V表示)．当表达式中的电流I＝________mA时，记下电压表的读数U并代入表达式，其结果即为节能灯正常工作时的电阻．【解析】(1)要精确测定额定电压为3 V 的节能灯正常工作时的电阻，需测量节能灯两端的电压和通过节能灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量节能灯两端的电压，可以将电流表A 与定值电阻串联改装为电压表测量电压；节能灯正常工作时的电流约为I ＝3500A ＝6 mA ，电流表的量程太小，可以用电压表测量电流；因为滑动变阻器阻值远小于节能灯的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法，所以电路图选C.(2)根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压U 灯＝I(R 1＋R A )，通过灯泡的电流为：I 灯＝U R V －I ，所以节能灯正常工作时的电阻为：R x ＝I （R 1＋R A ）U R V－I ，改装后的电压表内阻为：R V ′＝1 985 Ω＋15 Ω＝2 000 Ω，则当I ＝1.5 mA 时，节能灯两端的电压为3 V ，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻．【答案】(1)C (2)I （R 1＋R A ）U R V－I 1.5 例2某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻．他设计了一个用标准电流表G 1量程为0～30 μA 来校对待测电流表G 2的满偏电流和测定G 2内阻的电路，如图所示．已知G 1的量程略大于G 2的量程，图中R 1为滑动变阻器，R 2为电阻箱．该同学顺利完成了这个实验．(1)实验步骤如下；A ．分别将R 1和R 2的阻值调至最大B ．合上开关S 1C ．调节R 1使G 2的指针偏转到满刻度，此时G 1的示数I 1如图甲所示，则I 1＝________μAD ．合上开关S 2E ．反复调节R 1和R 2的阻值，使G 2的指针偏转到满刻度的一半，G 1的示数仍为I 1，此时电阻箱R 2的示数r 如图乙所示，则r ＝________Ω.(2)仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．(3)若要将G2的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在G2上并联的分流电阻R S的表达式，R S＝________．(用I、I1、r表示)【解析】(1)G1的示数I1为25.0 μA；电阻箱R2的示数508 Ω；(2)因通过R2的电流等于G2的电流，则电阻箱R2的阻值等于电流表G2的电阻；(3)G1开始时的满偏电流为I1，要使量程扩大到I，则并联的电阻R S＝I1rI－I1.【答案】(1)25.0508(2)相等(3)I1rI－I1【归纳总结】这类方法一般出现在“伏安法”中某些电表没有给出或不适用的条件下，还有一个很明显的特点是需要“特殊”使用的电表内阻一定要是已知的，这样才能利用串、并联电路的规律测得待求量．针对训练1．要测一个待测电阻R x(190 Ω～210 Ω)的阻值，实验室提供了如下器材：电源E：电动势3.0 V，内阻不计；电流表A1：量程0～10 mA，内阻r1约50 Ω；电流表A2：量程0～500 μA，内阻r2为1 000 Ω；滑动变阻器R1：最大阻值20 Ω，额定电流2 A；定值电阻R2＝5 000 Ω；定值电阻R3＝500 Ω；开关S及导线若干．要求实验中尽可能准确测量R x的阻值，请回答下面问题：(1)为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表__A2__(选填“A1”或“A2”)串联定值电阻__R2__(选填“R1”或“R2”)，将其改装成一个量程为3.0 V的电压表．(2)如图所示，同学们设计了测量电阻R x的甲、乙两种电路方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图__甲__(选填“甲”或“乙”)．(3)若所选测量电路中电流表A的读数I＝6.2 mA，改装后的电压表V读数如图丙所示，则电压表V读数是__1.20__ V．根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻R x＝__200.0__ Ω.【解析】(1)由于电流表A2的内阻一定，又定值R2与电流表A2内阻接近，可考虑将A2与R2串联，根据欧姆定律有U＝I2(R2＋r2)＝3 V，与电源电动势接近，故可以将电流表A2串联定值电阻R2，将其改装成一个量程为3 V的电压表．(2)由(1)知电压表的内阻R V已知，故应采用外接法；又滑动变阻器最大电阻远小于待测电阻阻值，故变阻器应用分压式接法，电路图如甲图所示．(3)根据图丙电压表的读数U＝1.20 V，根据欧姆定律有I＝UR x＋UR V，代入数值可得R x＝200 Ω.2．为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，供选用的器材如下：直流电源E：电动势12 V，内阻r＝0.5 Ω小灯泡L：“2.8 V0.1 W”电压表V1：量程9 V，内阻r1约为1 kΩ电压表V2：量程4 V，内阻r2为100 Ω滑动变阻器R1：“0～10 Ω 1.5 A”滑动变阻器R2：“0～500 Ω 1 A”开关一个，导线若干(1)在方框内画出实验电路图，在图上标出选用的器材代号．(2)用U1、U2表示电压表V1、V2的示数，若横坐标表示U2r2，则纵坐标表示__U1－U2__．【解析】(1)加在小灯泡的电压必须从0开始，要采用分压式电路，没有电流表，要把内阻已知的电压表当作电流表使用且与小灯泡串联，电路设计如图示．3．欲测量一个电流表的内阻，根据以下要求来选择器材并设计电路：a．无论怎样调节变阻器，电流表都不会超量程．b．有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据．现备有如下器材：A．待测电流表(量程3 mA，内阻约为50 Ω)B．电压表(量程3 V，内阻未知)C．电流表(量程15 mA，内阻为10 Ω)D．保护电阻R＝120 ΩE．直流电源E(电动势2 V，内阻忽略不计)F．滑动变阻器(总阻值10 Ω，额定电流0.5 A)G．开关一个，导线若干(1)在以上提供的器材中，除A、E、F、G以下，还应选择__C__、__D__(填字母代号)．(2)请画出符合要求的实验电路图．__如图所示__【解析】根据题中给出的备用器材，选择伏安法测量电流表的内阻．选择内阻已知的电流表作为电压表，选择保护电阻R与并联的两个电流表串联．由于电流表两端电压最大只有0.15 V，滑动变阻器最大电阻只有10 Ω，所以选择分压电路，电路图如图所示．。

2020年高考物理专题精准突破 专题 电路基本规律及电表改装问题【专题诠释】一、电流 电阻和电阻率 1．电流(1)定义：电荷的定向移动形成电流． (2)方向：规定为正电荷定向移动的方向． (3)三个公式 ①定义式：I ＝qt .②决定式：I ＝UR .③微观式：I ＝neSv . 2．电阻(1)定义式：R ＝UI.(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，R 越大，阻碍作用越大． (3)电阻定律：R ＝ρLS .3．电阻率 (1)计算式：ρ＝RSL.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． (3)电阻率与温度的关系：①金属的电阻率随温度的升高而增大．②半导体的电阻率随温度的升高而减小．③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体． 二、部分电路欧姆定律1．内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比． 2．公式：I ＝UR.3．适用条件：适用于金属导电和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路． 三、电功 电热 电功率 1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功． (2)公式：W ＝qU ＝IUt (适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：电能转化为其他形式能的过程． 2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P ＝Wt ＝UI (适用于任何电路)．3．焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)计算式：Q ＝I 2Rt . 4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P ＝Qt ＝I 2R .三、电表的改装及原理U＝I(R＋R)I R＝(I－I)R【高考领航】【2019·新课标全国Ⅰ卷】某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。

该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。

电表的改装知识元电表的改装知识讲解一、灵敏电流计无论是电流表还是电压表的表头都是一个灵敏电流计，灵敏电流计是一个量程非常小的电流表，量程通常是几十至几百微安（μA），内阻较大通常在几十欧至几百欧之间．二、改装电表1．改成电流表设灵敏电流计的量程为I g，电阻为R g，若使其量程扩大至I，则：电路图：并联电路电压相等：I g R g=(I-I g)R推导可得：R=2．改成电压表设灵敏电流计的量程为I g，电阻为R g，若将其改装成量程为U的电压表，则：电路图：由欧姆定律得：U=I g(R g+R)推导可得：R=-R g例题精讲电表的改装例1.某探究小组为了研究用“半偏法”测电阻和改装电表，先用“半偏法”测量程为150μA的电流表A的内阻，后将电流表A改装成电压表。

（1）某同学首先采用如图甲所示的实验电路测量该电流表A的内阻R g，图中R0为滑动变阻器、R为电阻箱。

他按电路图连接好电路，将R0的阻值调到最大，闭合开关S1后，他应该正确操作的步骤是_____（选出下列必要的步骤，并将其序号排序）A．记下R的阻值B．调节R0的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度C．闭合S2，调节R0和R的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半D．闭合S2，保持R0不变，调节R的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半（2）如果按正确操作步骤测得电阻箱R的阻值为100Ω，则安培表的内阻R g=_____Ω；与电流表内阻的真实值R g′相比，R g___R g′（填“>”、“=”或“<”）（3）将上述电流表A改装成量程为3V的电压表，则需将电流表与阻值为_______Ω的电阻串联。

用它来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示，此时电压表的读数大小为______V例2.某同学将一个量程为0～1V、内阻未知的电压表改装为0～3V的电压表。

（1）该同学首先进行了如下操作：①将多用电表档位调到电阻“×100”，再将红表笔和黑表笔____，进行调零；②将图a中多用电表的红表笔和电压表的_____（填“+”或“-”）接线柱相连，黑表笔与另一接线柱相连；③此时多用电表的示数如图b所示，则电压表的内阻为______Ω．若已知多用电表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数为_____V。

高考回归复习—电学实验之用改装的电表进行伏安法测电阻1．实验小组要测量一个纯电阻元件R x的电阻，用多用电表粗测其阻值约为5Ω。

为了测量该电阻的精确值，除待测元件外，实验小组还准备了以下实验器材：A．电流表A：量程0～200mA，内阻为2ΩB．电压表V：量程0～3V，内阻约为10000ΩC．定值电阻R1：阻值为1ΩD．滑动变阻器R2：0～20Ω，额定电流为2AE．滑动变阻器R3：0～2000Ω，额定电流为1AF．电源：电动势为4V，内阻约为0.3ΩG．开关，导线若干要求该元件两端电压能从零开始变化(1)滑动变阻器应选______（选填“D”或“E”）(2)请在虚线框中画出电路图并对所用器材进行标注______(3)根据实验电路图以及测量得到的电压表和电流表的示数绘制出如图所示的U-I图象，则该电阻元件的阻值为______Ω。

（结果保留三位有效数字）2．为了测量一个未知电阻R x（R x约为50Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：A．电源（电源电动势E=4.5V，内阻约0.5Ω）B．电压表V（量程为0—3V，内阻约3kΩ）C．电流表A（量程为0—0.06A，内阻约0.3Ω）D．滑动变阻器R：（0—20Ω）E.开关及导线若干（1）请在下面方框内画出实验电路图（______）（2）连好实物电路后发现电压表损坏了，实验室又提供了一只毫安表mA（（量程为0—30mA，内阻5Ω）和一个电阻箱（0—999.9Ω），要利用这两个仪器改装为3V的电压表，需要将毫安表和电阻箱R1_______联，并将电阻箱的阻值调到_____Ω；（3）请画出改装后的实验电路图（______）(4)如果某次测量时毫安表示数为20.0mA，电流表A示数为0.058A，那么所测未知电阻阻值R x=______Ω（最后一空保留3位有效数字）。

3．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：A．电流表A1（内阻r =100Ω，满偏电流I g=3mA）B．电流表A2（内阻约为0.4Ω，量程为0.6A）C．定值电阻R0=900ΩD．滑动变阻器R（5Ω，2A）E.干电池组（6V，0.05Ω）F.一个开关和导线若干G.螺旋测微器，游标卡尺(1)如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为___ mm；如图2用游标卡尺测金属棒长度为___cm；(2)用多用电表粗测金属棒的阻值：下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是____（多选）；A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果B．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用____挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为___Ω；(3)请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值___；(4)若实验测得电流表A1示数为I1A，电流表A2示数为I2A，则金属棒电阻的表达式为R x =___（用I1，I2，R0，R g表示）。

电学实验专题1：电表改装1．电压表与电流表改装对比改装成电压表 改装成电流表 原理串联分压并联分流改装电路连接电阻大小 R 串＝U RU g R g ＝(n －1)R gR 并＝I g I R R g ＝R gn －1与扩程倍数n 的关系串联的电阻是原电表内阻的n－1倍并联的电阻是原电表内阻的1/(n－1)校准电路2.双量程电压表与电流表的原理(1)双量程电压表 如图1所示，对于量程U 1，由U 1I g ＝R g ＋R 1可得：R 1＝U 1I g－R g ； 对于量程U 2，由U 2I g ＝R g ＋R 1＋R 2可得：R 2＝U 2I g－R g －R 1， 结合上述方程可得：R 2＝U 2－U 1I g. (2)双量程电流表 如图2所示，对于量程I 1，电阻R 1、R 2串联而后与电流表并联， 可得：I 1－I g I g ＝R gR 1＋R 2； 对于量程I 2，电流表先与R 2串联，而后与R 1并联， 可得：I 2－I g I g ＝R 2＋R gR 1；结合上述两方程可得：R1＝I1I g R gI2（I1－I g）；R2＝（I2－I1）I g R gI2（I1－I g）.例(2016·海南)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路．(1)已知表头G满偏电流为100 μA，表头上标记的内阻值为900 Ω.R1、R2和R3是定值电阻．利用R1和表头构成量程为1 mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表．若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V．则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1＝________ Ω，R2＝________ Ω，R3＝________ Ω.(2)用量程为3 V，内阻为2 500 Ω的标准电压表对改装表3 V挡的不同刻度进行校准．所用电池的电动势E为5 V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50 Ω和5 kΩ.为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为________ Ω的滑动变阻器．(3)校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近________(填“M”或“N”)端．(4)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值________(填“大于”或“小于”)900 Ω.【答案】(1)100910 2 000(2)50(3)M(4)大于【解析】(1)根据题意，R1与表头G构成量程为1 mA的电流表，则：I g R g＝(I－I g)R1，整理：R1＝100 Ω；若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为 1 V，则R2＝U ab－I g R gI＝1－0.091×10－3Ω＝910 Ω；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为 3 V，则R3＝U ac－I g R g－IR2I＝3－0.09－1×10－3×9101×10－3Ω＝2 000 Ω.(2)电压表与之并联之后，电阻小于2 500 Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值远小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50 Ω的电阻．(3)在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近M端，这样把并联部分电路短路，起到一种保护作用．(4)造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际其电阻偏大，故其实际阻值大于900 Ω.1．(2018·课标全国Ⅱ)某同学组装一个多用电表，可选用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干．要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA 和电压3 V两挡．回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分別是电流挡和电压挡的接线柱．(2)电阻箱的阻值应取R1＝________ Ω，R2＝________ Ω(保留到个位)答案 (1)如解析图所示 (2)100；2 910解析 (1)微安表并联一个小电阻改装成大量程的电流表，串联一个大电阻改装成大量程的电压表．改装图如图所示：(2)当接o 、a 接线柱时当电流表用， 根据并联电路特点得：I g R g ＝(I －I g )R 1代入数据解得：R 1＝I g R gI －I g ＝100×10－6×9001×10－3－100×10－6 Ω＝100 Ω当接o 、b 接线柱时当电压表用， 根据串联电路的特点得：I g R g ＋IR 2＝U解得：R 2＝U －I g R g I ＝3－100×10－6×9001×10－3Ω＝2 910 Ω.1.将满偏电流300μA g I =、内阻未知的电流表G 改装成电压表(1)利用如图所示的电路测量电流表G 的内阻(图中电源的电动势4V E =)：先闭合1S ,调节R ,使电流表指针偏转到满刻度；再闭合2S ,保持R 不变,调节'R ,使电流表指针偏转到满刻度的2/3,读出此时'R 的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值g R =________Ω。