高考实验专题电表的改装及内阻的测定（含答案）
1.某同学要将一量程为250μA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的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。
（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。
（2）当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是。（填正确答案标号）
A．18 mA A．21 mA
C．25mA D．28 mA
（3）产生上述问题的原因可能是。（填正确答案标号）
A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω
B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω
C．R值计算错误，接入的电阻偏小
D．R值计算错误，接入的电阻偏大
（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k= 。
【答案】 (1). (2). C (3). AC (4).
9979
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09999Ω~.）；电阻箱2R （阻值范围0999999Ω~.）；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R 1= Ω，R 2= Ω。（保留到个位）
答案：（1）如图所示
（2）100 2910
解析：（1）R 1的电阻比较小，所以R 1与表头并联构成大量程的的
电流表，R 2的阻值比较大，与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表，设计电路图如图所示：
（2）改装电流表时需要并联一个电阻，要改装成1mA 的电流表需要并联的电阻R 1。
Ω=-?=
-=
1001
..01900
1.01g
g g I I R I R ，所以电阻箱的阻值R 1应取100Ω；
R 1与表头并联电阻为Ω=?=
+?=
'901000
900
10011g
g R R R R R
要改装成3V 的电压表需要串联一个电阻R 2，Ω=?-=-=
-291010
109
.033
2I U U R A 。 3. 图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头的量程为I g =600μA ，内阻为R g ，是标准
电流表，要求改装后的电流表量程为I =60mA 。完成下列填空。
（1）图1中分流电阻R p 的阻值应为 （用I g 、R g 和I 表示）。
μA mA *
a
b
μA
R 2
*
b
μA
R 1
（2）在电表改装完成后的某次校准测量中，表的示数如图
2所示，由此读出流过
电流表的
电流为_______mA 。此时流过分流电阻R P 的电流为_______mA （保留1位小数） 答：（1）
g R 99
1
（2）49.5 49.0 4. 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，表头上标记的内阻值为900Ω。R 1、R 2和R 3是定值电阻。利用R 1和表头构成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R 1=___Ω，R 2=______Ω，R 3=_______Ω。
（2）用量程为3V ，内阻为2500Ω的标准电压表○V 对改装表3V 挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E 为5V ；滑动变阻器R 有两种规格，最大阻值分别为50Ω和5kΩ。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”）900Ω。
【答案】（1）100 910 2 000 （2）50 （3）M （4）大于
5. 某同学用量程为1 mA 、内阻为120Ω 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1V 和1A 的
多用电表。图中R 1和R 2为定值电阻，S 为开关。回答下列问题: (1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线。
(2)开关S 闭合时，多用电表用于测量__________(填“电流”、“电压，或“电阻”)；
100 A μA
mA
R P E
S
R
图1
图2 mA 0
10 20
30
40
50
60
mA mA G
R 1
R 2
R 3 V a
c
b
M N
P E
S R
开关S 断开时，多用电表用于测量__________(填“电流”、“电压”或“电阻”)。 (3)表笔A 应为_______色(填“红”或“黑”)。 (4)定值电阻的阻值R 1＝________Ω， R 2＝________Ω。（结果取3位有效数字） 答案： (1)连线如图所示
(2)电流 电压 (3)黑 (4)1.00 880
6. 某同学将量程为200μA 、内阻为500Ω的表头μA 改装成量程为1mA 和10mA 的双量程电流
表，设计电路如图（a ）所示。定值电阻R 1=500Ω，R 2和R 3的值待定，S 为单刀双掷开关，A 、B 为接线柱。回答下列问题： （1）按图（a ）在图（b ）中将实物连线； （2）表笔a 的颜色为 色（填“红”或“黑”） （3）将开关S 置于“1”挡时，量程为 mA ；
（4）定值电阻的阻值R 2= Ω，R 3= Ω。（结果取3位有效数字）
（5）利用改装的电流表进行某次测量时，S 置于“2”挡，表头指示如图（c ）所示，则所测量电流
的值为 mA 。
答案：(1)如图； (2)黑； (3)10； (4)225，25.0； (5)0.780(0.78同样给分)
7. 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实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为__________________
mA
表笔A
表笔B
R 2
R 1
S
图(b)
mA
+ R 2
R 1
S
表笔A
表笔B
图(a)
S
R 3
R 2 3
- +
μA
表笔a
图(b)
表笔b
R 1 A
B
图(c)
μA R 1 R 2
R 3
1
2 A
B
S
图(a)
+
A.合上开关S 2
B.分别将R 1和R 2的阻值调至最大
C.记下R 2的最终读数
D.反复调节R 1和R 2的阻值，使G 1的示数仍为I 1，使G 2的指针偏转到满刻度的一半，此时R 2的最终读数为r
E.合上开关S 1
F.调节R 1使G 2的指针偏转到满刻度，此时G 1的示数为I 1，记下此时G 1的示数
②仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G 2内阻的测量值与其真实值相比_______（填偏大、偏小或相等）
③若要将G 2的量程扩大为I ，并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G 2上并联的分流电阻R S 的表达式，R S =________________ .
答案：①正确顺序为B 、E 、F 、A 、D 、C 。 ②相等 ③r I I I R S 1
1
-=
8. 图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA ；R 1和R 2为阻值固定的电阻。若使用a 和b 两个接线柱，电表量程为3mA ；若使用a 和c 两个接线柱，电表量程为10mA 。由题给条件和数据，可求出R 1= Ω，R 2= Ω。 (2)现用—量程为3mA 、内阻为150Ω的标准电流表A 对改装电表的3mA 挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、
1.0、1.5、
2.0、2.5、
3.0mA 。电池的电动势为1.5V ，内阻忽略不计；定值电阻R 0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R 有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R 0应选用阻值为 Ω的电阻，R 应选用最大阻值为 Ω的滑动变阻器。
(3)若电阻R 1和R 2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图（b)的电路可以判断出损坏的电阻。图（b)中的R ' 为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a) 虚线框内的电路。则图中的d 点应和接线柱 (填”b”或”c”)相连。判断依据是： 。 答案：（1）15 35 （2）300 3000
（3）c 闭合开关时，若电表指针偏转,则损坏的电阻是R 1；若电表指针不动,则损坏的电阻是R 2
R 1
E
S 1
R 1 S 2
G 2
G 1 图
R′ b c a
d
mA A
R 1
R 2
R
R
a
b c
9. 某同学利用图（a ）所示电路测量量程为2.5 V 的电压表○V 的内阻（内阻为数千欧姆），可
供选择的器材有：电阻箱R （最大阻值99 999.9 Ω），滑动变阻器R 1（最大阻值50 Ω），滑动变阻器R 2（最大阻值5 kΩ），直流电源E （电动势3 V ）。开关1个，导线若干。 实验步骤如下
①按电路原理图（a ）连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a ）中最左端所对应的位置，闭合开关S ； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V ，记下电阻箱的阻值。 回答下列问题：
（1）实验中应选择滑动变阻器_______（填“R 1”或“R 2”）。 （2）根据图（a ）所示电路将图（b ）中实物图连线。
（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_______Ω（结果保留到个位）。
（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_____（填正确答案标号）。
A ．100 μA
B ．250 μA
C ．500 μA
D ．1 mA 【答案】（1）R 1 （2）连线如下图 （3）2 520 （4）D
10. 电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流
的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法）实验室提供的材料器材如下：
待测电压表V （量程3V ，内阻约为3000Ω），电阻箱R 0(最大阻值为99999.9Ω)，滑动变阻器R 1
图（a ）
R
S
E
V
V
12
3
510
15
E
S
图（b ）
V
12
3
5
10
15
E
S
答图
（最大阻值100Ω，额定电流2A ），电源E （电动势6V ，内阻不计），开关两个，导线若干 （1）虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整
（2）根据设计的电路，写出实验步骤
。
（3）将这种方法测出的电压表内阻记为R'V ，与电压表内阻的真实值R v 相比，R'V R v （填“>”“=”或“<”）
主要理由是 。
解析：（1）实验电路如右图所示
(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关1S 、2S ，调节1R ，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开2S ，调节电阻箱0R 使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。
(3)断开2S ，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在
支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时0R 两端的电压大于电压表的半偏电压，故R'V >R v 。
11. 实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G 1内阻r 1的电路如图
所示。
供选择的仪器如下：①待测电流表G 1 (0~5mA ，内阻约300Ω)，
②电流表G 2 (0~10mA ，内阻约100Ω)，
③定值电阻R 1 (300Ω)， ④定值电阻R 2 (10Ω)，⑤滑动变阻器R 3 (0~1000Ω)， ⑥滑动变阻器R 4 (0~20Ω)，
⑦干电池（1.5V ），⑧电键S 及导线若干。
⑴定值电阻应选_____，滑动变阻器应选_____。(在空格内填写序号)
V
R 0
S 1
R 1 S 2 E
V
R 1
S 1
R 0
S 2
E
G 1
G 2
P
S mA
mA
待测电流表
⑵用连线连接实物图。 ⑶补全实验步骤：
①按电路图连接电路，______；
②闭合电键S ，移动滑动触头至某一位置，记录G 1，G 2的读数I 1，I 2； ③________________________；
④以I 2为纵坐标，I 1为横坐标，作出相应图线，如图所示。
⑷根据I 2-I 1图线的斜率k 及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式____________。
答案：（1）③，⑥；（2）如图；（3）①将滑动触头移至最左端，③多次移动滑动触头，记录相应的G 1、G 2读数I 1、I 2；（4）r 1＝(k －1)R 1
I 1
I 2
O
电表间的各种改装 “把电流表改装为电压表”是高中物理课本中的一个重要分组实验，本实验要求达到如 下目的：学会把电流表改装为电压表的基本方法即加深对“串联分压” 的理解，掌握测电表 内阻的一种方法---- 半偏法，会设计校表电路。近几年在一些正规化的考卷中，时有该实验 的拓展及变形题，如：把“电流表改装成电流表” 、“电压表改装成电流表” 、“电压表改装成电压表”。本文对这些情况加以概括、总结，以期对广大考生有所帮助。 1、电流表改装成电压表 改装方案 在电流表 G 上串联一个大阻值的定值电阻R0，让其分压即可起到电压表的作用。 如图所示，U m 改装后的电压表的量程U m=（ r g+R 0） I g I g G r g R0 校表电路 将改装后的电压表与标准电压表并联，G 利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。 V 题例巩固 例 1（ 2003 年杭州调研卷）一电压表由电流表G 与电阻 R0串联改成，如图示。若在使用 中发现此电压表的读数总比准确值稍小些，那么应采用下列哪种措施加以改进（） A 、在 R0上串联一个比R0小得多的电阻C、在 R0上并联一个比R0小得多的电阻 B、在 R 上串联一个比R 大得多的电阻D、在 R 上并联一个比R 大得多的电阻 0 0 0 0 分析与解答：偏小的原因是改装后的电压表内阻偏大，这时可将R0调小一些，使表头G 上分取的电压大一些，其上指针偏大，对应改装电压表的电压示数就大些。在R0不变的情况下，在其两端并联一个大电阻，也可达到相同的效果，故本题答案为D。 2、电流表改装成电流表 改装方案 在电流表 G 上并联一个小阻值的定值电阻R0，让其分流即可起到大电流表的作用。 如图所示，I g r g 改装后的电流表的量程I m=I g+ I g r g /R0=（ r g+R0） I g /R0 G I m R0 G A 校表电路 将改装后的电流表与标准电流表串联， 利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。 题例巩固 例 2（ 2004 年天津理综卷）现有一块 59C2 型的小量程电流表 G（表头），满偏电流 50μA ，内阻约为 800— 850Ω。把它改装成 1mA 、 10mA 的双量程的电流表。 可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值20Ω；滑动变阻器R2，最大阻值100kΩ； ， 电阻箱 R ，最大值 9999Ω；定值电阻 R0，阻值 1kΩ；电源 E1，电动势为 1．5V ；电源 E2，电动势为 3．0V ；电源 E3，电动势为 4．5V ；（所有电源内阻不计）；标准电流表 A ，满偏电
实验4 电表设计与制作 本实验属于设计性实验，请同学们自行查阅资料完成设计性实验报告。 【实验目的】 1． 掌握改装电表的原理和校准电表的方法。 2． 学会设计单量程电表（直流电流表、直流电压表）。 3． 学习用万用表检查电路故障的方法。 【仪器用具】 HG61303型数字直流稳压电源、GDM-8145型数字万用表、滑线变阻器、FBZX21型电阻箱、C31-V 型电压表、C31-A 型电流表、FB715型物理设计性实验装置、可调电阻及导线若干 【实验原理】 1. 将微安表头改装成较大量程的电流表 将微安表头改装成较大量程的电流表时，表头与分流器并联，被测电流的一部分流过分流器，一部分流经表头，由表头直接指示，这样，由表头和分流器组成的整体就可量度较大的电流。最简单的单量程电流表的原理图如图4-1所示，分流器只有一个电阻1R 。为方便计算，图中加入了一附加的可调电阻0R ，使表头G 与0R 串联起来，构成了一量限为g I 、等效内阻为g r '的表头（本实验要求调节0R 使得 k Ω8.10=+='R r r g g ）。如果要将量程为g I 的表头改装成量程 为1I 的电流表，分流电阻1R 的计算公式为： g g g I I r I R -'?= 11 （4-1） 如果要将微安表改装成有m 个量程（分别为1I ，2I ，…）的电流表，则分流器中应有m 个电阻，选用分流器中不同阻值的分流电阻，可以得到不同量程的电流档。按照欧姆定律，可计算出各个分流电阻的阻值。 2. 将微安表头改装成电压表 将微安表头改装成电压表时，表头与分压器串联，被测电压的一大部分降落在分压器上，一小部分降落在表头上，这样，由表头和分压器组成的整体就可量度较大的电压。最简单的单量程电压表的原理图如图4-2所示，分压器只有一个电阻2R ，如果要将量程为g I 、等效内阻为g r ' （k Ω8.10=+='R r r g g ）的表头改装成量程为1U 的电压表，分压电阻2R 的计算公式为： g g r I U R '-= 1 2 （4-2） 如果要将微安表改装成有n 个量程（分别为1U ，2U ，…）的电压表，则分压器中应有n 个电阻，选用分压器中不同阻值的分压电阻，可以得到不同量程的电压档。按照欧姆定律，可计算出各个分压电阻的阻值。 图4-1 微安表头的扩程方法 图4-2 改装电压表的方法
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
实验题强化专练-电表改装 一总分 题号 得分 一、实验题（本大题共5小题，共45.0分） 1.如图所示是一个电流、电压两用表的电路，电流表G的量 程是100μA，内阻是100Ω，电阻R1＝0.01Ω，R2＝99900Ω ，当双刀双掷开关接到a、b上时，电流表改装成为 表，其量程是；当双刀双掷开关接到c、d上 时，电流表改装成为表，其量程是。 2.现有一满偏电流为500μA，内阻为1.2×103Ω的灵敏电 流计，某同学想把它改装成中值电阻为600Ω的欧姆 表，实验室提供如下器材： A、一节干电池（电动势为1.5V） B、电阻箱R1（最大阻值99.99Ω） C、电阻箱R2（最大阻值999.9Ω） D、滑动变阻器R3（0-100Ω） E、滑动变阻器R4（0-1kΩ） F、导线若干及两个接线柱 （1）请在方框内把改装后的电路图补画完整，并标注所选电阻箱和滑动变阻器的符号（B～E）． （2）电路中的电阻箱，阻值应调为______ Ω． （3）用改装后的欧姆表测一待测电阻，读出电流计的示数为200μA，则待测电阻阻值为______ Ω． 3.把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的满 偏电流I g为200μA，内阻估计在400～600Ω之间。 （1）按图测定电流表G的内阻R g，需要选用合适的器 材，现有供选用的器材如下： （A）滑动变阻器（阻值范围0-200Ω） （B）滑动变阻器（阻值范围0～175Ω） （C）电阻箱（阻值范围0-999Ω） （D）电阻箱（阻值范围0～99999Ω） （E）电源（电动势6V，内阻0.3Ω） （F）电源（电动势12V，内阻0.6Ω） 按实验要求，R最好选用______，R′最好选用______，E最好选用______。（填入选用器材的字母代号） （2）根据以上实验测得的电流表内阻值比真实值______（选填“大”或“小”）。 （3）假定由上述步骤已测出电流表内阻R g=500Ω，现在通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为______。 4.乙同学将一个电流计改装成量程为3V的电压表。其表盘刻度如图1所示，下方 是分别标有“-”、“G0”、“G1”字样的三个接线柱。在使用G1挡时，电流计的内阻约为几千欧，为确定这一内阻，采用如图2所示电路进行测量。实验中使用的
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I 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， Ig Rg 图1 Ig Rg R 图 2 图3
大学物理实验报告 课程名称：大学物理实验 实验名称：电表的改装与校正 学生：吴倩萍 所在学院：机电工程学院 班级：车辆工程151班 学号：5902415034 实验地点：基础实验大楼B513 座位号：15 实验时间：第五周周二下午一点开始
1．掌握电表扩大量程的原理和方法 2．能够对电表进行改装和校正 3．理解电表准确度等级的含义 二、实验原理： 1、将量程为Ig =1mA,阻为R g的毫安表的量程扩大为I＝10mA的电流表的原理图及理论计算公式: R s =I g R g/(I-I g)= R g/(n-1),n=I/I g为电流扩大倍数,R g可以在微安表上找到。其次校准分流I g将标准表调到 5.00mA，同时改装表指向满刻度（这时可能需要改变分流电阻）,电阻R s，记下实际分流电阻，最后校准改装表的等级；分5段逐点校准，填入数据记录表，“下行”指电表读数由高到低逐点进行校准，“上行”则相反. 2、将量程为I g=1mA,阻为R g的毫安表的量程扩大为U＝10V的电压表的原理图及理论计算公式: 先计算分压电阻 R m:R m=U?R g,I g和U为改装后电压量程。再校准分压电阻 R m:将标准表调到 10.00V，同时改装表则调到满刻度（可改变分压电阻R m），同时记下实际分压电阻；最后按照数据记录表校准改装表的等级. 3、将1mA量程的待改装电流表改装为串连分压式欧姆表的原理图及理论叙述: 取U=1.5V,将R x短路,调节R w,使毫安表正好指向 1mA,这时R W+R3+R X=1500?;当R x=1500?时，毫安表读数为0.5mA，这一电阻成为“中值电阻”,R中= R w+R3+R x=1500?，然后按照数据记录表定的R x值标定表面刻度，从而可见，欧姆表的刻度是反向的,1mA 处为0?；0 mA 处为∞?，以I为纵坐标，R x为横坐标作I?R x图并连成光滑曲线.
精品题库试题 物理 1.（吉林普通中学2013届高三期末考试,9）一块电压表是由电流表和电阻串联而成， 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. 在上串联一个比大得多的电阻 B. 在上串联一个比小得多的电阻 C. 在上并联一个比大得多的电阻 D. 在上并联一个比小得多的电阻 2.（2013安徽，19， 6分) 用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中R x是待测电阻, R0是定值电阻, 是灵敏度很高的电流表, MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关, 改变滑动头P 的位置, 当通过电流表的电流为零时, 测得MP=l1, PN=l2, 则R x的阻值为( ) A. R0 B. R0 C. R0 D. R0 3.（2011课标，22，中）为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路. 图中，A0是标准电流表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池. 完成下列实验步骤中的填空：
（1）将S拨向接点1，接通S1，调节，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时的读数I； （2）然后将S拨向接点2，调节，使，记下此时R N的读数； （3）多次重复上述过程，计算R N读数的，此即为待测微安表头内阻的测量值. 4.（2011天津理综，9（4）），中]某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻R x，现备有下列器材： A. 电流表（量程100 μA，内阻约2 kΩ）； B. 电流表（量程500 μA，内阻约300 Ω）； C. 电压表（量程15 V，内阻约100 kΩ）； D. 电压表（量程50 V，内阻约500 kΩ）； E. 直流电源（20 V，允许最大电流1 A）； F. 滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定功率1 W）； G. 电键和导线若干. 电流表应选，电压表应选. （填字母代号） 该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ①； ②. 5. （2011江苏单科，11，难）某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值.
南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验 实验名称：电表的改装与校正 学生姓名：吴倩萍 所在学院：机电工程学院 班级：车辆工程151班 学号：5902415034 实验地点：基础实验大楼B513 座位号：15 实验时间：第五周周二下午一点开始
1．掌握电表扩大量程的原理和方法 2．能够对电表进行改装和校正 3．理解电表准确度等级的含义 二、实验原理： 1、将量程为Ig =1mA,内阻为R g的毫安表的量程扩大为I＝10mA的电流表的原理图及理论计算公式: R s =I g R g/(I-I g)= R g/(n-1),n=I/I g为电流扩大倍数,R g可以在微安表上找到。其次校准分流I g将标准表调到 5.00mA，同时改装表指向满刻度（这时可能需要改变分流电阻）,电阻R s，记下实际分流电阻，最后校准改装表的等级；分5段逐点校准，填入数据记录表，“下行”指电表读数由高到低逐点进行校准，“上行”则相反. 2、将量程为I g=1mA,内阻为R g的毫安表的量程扩大为U＝10V的电压表的原理图及理论计算公式: 先计算分压电阻 R m:R m=U?R g,I g和U为改装后电压量程。再校准分压电阻 R m:将标准表调到10.00V，同时改装表则调到满刻度（可改变分压电阻R m），同时记下实际分压电阻；最后按照数据记录表校准改装表的等级. 3、将1mA量程的待改装电流表改装为串连分压式欧姆表的原理图及理论叙述: 取U=1.5V,将R x短路,调节R w,使毫安表正好指向 1mA,这时R W+R3+R X=1500?;当R x=1500?时，毫安表读数为0.5mA，这一电阻成为“中值电阻”,R中= R w+R3+R x=1500?，然后按照数据记录表定的R x值标定表面刻度，从而可见，欧姆表的刻度是反向的,1mA 处为0?；0 mA 处为∞?，以I为纵坐标，R x为横坐标作I?R x图并连成光滑曲线.
电学实验5 测量电表内阻 1、为测量某一电压表的内阻，实验室准备如下器材： A．待测电压表V1，量程0～3V，内阻约为3kΩ； B．电压表V2，量程0～15V，内阻约15kΩ； C．电阻箱R1，电阻范围0～9999Ω； D．滑动变阻器R2，电阻范围0～10； E．电源电动势约为15V，内阻可不计； F．电键、导线若干． （1）请按照给定的电路图连接实验器材： （2）将电阻箱的阻值调到7375Ω； （3）闭合电键前，将滑动变阻器的滑片滑到______端（填“a”或“b”）；（4）调节滑动变阻器的滑片位置时，发现两表均有读数，但读数几乎不变，经排查发现故障为导线断路引起，请指出发生断路的导线为______（填写电路图中的数字序号）； （5）排除故障后，继续进行实验，调节滑动变阻器滑片到某一位置，发现V1表刚好满偏，V2表指针偏转情况如图所示，读出V2表读数为 ______V，待测电压表的内阻为______Ω； （6）改变滑动变阻器的位置，获得多组待测电压表内阻的测量值，取平均值作为待测电压表内阻的最终结果．
2、一电流表满偏电流为I g=100μA，某同学现要将它改为量 程为3V的电压表。 (1)他先用如图8所示的电路测量该电流表的内阻。进行了 如下操作步骤，请将相关内容补充完整。 ①闭合开关K1，断开开关K2，调节R1，使电流表的指针偏转到满刻度处； ②闭合K2，保持R1阻值固定不变，调节R2，使电流表半偏； ③读出电阻箱R2的阻值为500 Ω。 则电流表G的内阻的测量值为_________ Ω，考虑系统误差，该电流表的内阻与实际值相比____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (2)要将此电流表改装成量程为0～3V的电压表，该同学将一只电阻箱与该电流表串联，应将电阻箱阻值调为R= __________ Ω。 (3)用标准表校准改装好的电压表，发现改装表显示的电压比标准表示数稍大，则应将电阻箱阻值适当调__________（填“大”或“小”）。 (4)该同学将完成校准的改装电压表接入电路，发现电流表指针指在40. 0μA处，则改装电压表两端的电压应为____V。 3、某同学要测量一个微安表 (量程为0-500uA)的内阻。可供 选择器材有： A:电源(电动势6V，内阻较小) B:电压表(量程0-3V，内阻约 几千欧姆) C:电阻箱(0-999.9欧) D:电位器(可变阻阻，与滑动变阻器相当)(0-1.5千欧) E:电位器（0-15千欧）该同学设计了如图的电路进行实验。连接后，主要操作步骤下： ①开关K和K1处于断开状态 ; ②将电位器R和电阻箱R1调至最大值。闭合开关K,调节电位器R，让微安表达到满偏，此时电压表示数为2.00V;
精品文档 电表的改装 “把电流表改装为电压表”是高中物理课本中的一个重要分组实验，本实验要求达到如下目的：学会把电流表改装为电压表的基本方法即加深对“串联分压”的理解，掌握测电表内阻的一种方法----半偏法，会设计校表电路。近几年在一些正规化的考卷中，时有该实验的拓展及变形题，如：把“电流表改装成电流表”、“电压表改装成电流表”、“电压表改装成电压表”。本文对这些情况加以概括、总结，以期对广大考生有所帮助。 1、电流表改装成电压表 改装方案 在电流表G上串联一个大阻值的定值电阻R，让其分压即可起到电压表的作0用。U m 如图所示，改装后的电压表的量程U=（r+R）I gg0m I g G Rr0 g 校表电路G 将改装后的电压表与标准电压表并联，利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。V 题例巩固 例1（2003年杭州调研卷）一电压表由电流表G与电阻R串联改成，如图示。0若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小些，那么应采用下列哪种措施加以改进（） A、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小得多的电0000阻 B、在R上串联一个比R大得多的电阻 D、在R上并联一个比R大得多的电0000阻
分析与解答：偏小的原因是改装后的电压表内阻偏大，这时可将R调小一0些，使表头G上分取的电压大一些，其上指针偏大，对应改装电压表的电压示数就大些。在R不变的情况下，在其两端并联一个大电阻，也可达到相同的效果，0故本题答案为D。 2、电流表改装成电流表 改装方案 在电流表G上并联一个小阻值的定值电阻R，让其分流即可起到大电流表的0Ir 作用。g g 如图所示，改装后的电流表的量程I=I+ I r/R=（r+R）0ggg mg0G I I /R m 0g R0 精品文档． 精品文档 AG 校表电路将改装后的电流表与标准电流表串联，利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。 题例巩固 例2（2004年天津理综卷）现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流50μA，内阻约为800—850Ω。把它改装成1mA、10mA的双量程的电流表。可供选择的器材有：滑动变阻器R，最大阻值20Ω；滑动变阻器R，最大阻值21100k Ω； ，，最大值9999Ω；定值电阻R ，阻值1kΩ；电源电阻箱RE，电动势为1．5V；10电源E，电动势为3．0V；电源E，电动势为4．5V；（所有电源内阻不计）；标32准电流表A，满偏电流1．5mA；单刀单掷开关S和S，单刀双掷开关S；电阻312 丝及若干导线。 （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；选用的电源为。————————（2）将G改装成双量程电流表，现有两种备选电路示于图2和图3。其中图———另一电路不合理的理由是：。为合理电路。————————————————————————————（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对1 mA量程），画出ˊ，所用电路图。图中待核对的电流表用符号表示。
电表的改装与校准 实验目的： 1.测量微安表头的电阻测值Rg； 2.掌握100mA的电流表头改装成较大电流量程的电 流表与电压表的方法； 3.掌握学会校准电流表与电压表的方法； 实验仪器： 1.FB308型电表改装与校准实验仪器； 2.随仪器配备的专用导线； 实验原理： 1.电流表内阻的测定： 如附件图1所示。当被改电流计(表头)接在电路中时，选择适当的电压E和 R值使表头满偏，记下此 W 时标准电流表的读数 I；不改变电压E和W R的值，用 a 电阻箱 R替代被测电流计，调节电阻箱13R的阻值使标 13 准电流表的读数仍为 I，此时电阻箱的阻值即为被测 a 电流计的内阻 R g 2.毫安表改装成电流表
如附件图2所示，微安表并联分流电阻p R ，使被测电流大部分从分流电阻流过，表头仍保持原来允许通过的最大电流g I 。 并联分流电阻大小 g g g p R I I I R -= 3、毫安表改装成电压表 如附件图3所示， 微安表串联分压电阻s R ，使 大部分电压降落在串联的分压电 阻上，而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程g g R I 。串联分压电阻大小 g g g g s R I U I U U R -= -= 实验步骤： 1. 测定表头电阻；（半偏法和替代法） 2. 将100ua 表头改装成1ma 的电流表的量程 1) 计算分流电阻的参考值并改装 2) 连接电路并校正量程 3) 校正个个刻点 4) 完成电流改造与校准之后，将电流调至最小 3. 将100ua 表头改装成 的电压表的量程 1) 计算分压电阻的参考值并改装 2) 连接电路并校准来量程，确定分压电阻的实验值
高中物理电学实验：电 表的改装 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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 Ig Rg
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I 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。 R= 图 3 R 图4 图5
电表内阻测量的方法及误差分析 溆浦县江维中学 张良青 摘要 电表改装不管是老教材还是新教材都有相关的内容，高考也时有出现，而测电表的内阻是电表改装的前提。本文分析了“半偏法”测电表内阻的原理，分析了实验误差的产生，并提出了实验改进方。还介绍了替代法、电流表法、电压表法等其它测电表内阻的方法。 关键词 电表 电路图 电流 电阻 内阻 电阻箱 电表改装成电流表、电压表，在高考中时有出现，只有测出电表的内阻，才能顺利的进行电流表改装。只有正确地分析出在内阻测量中的误差，才能正确的分析出改装后的电表的测量值是偏大还是偏小。下面就电表内阻测量方法及误差分析谈谈我的一些看法。 电表内阻的测量通常采用“半偏法”，“半偏法”测电表内阻的原理实际上是“比较法”。 一、电流“半偏法” １．原理 电路如图1 所示，闭合电键S 1，调整R 的阻值，使电流表指针转到满刻度I g ，再闭合电键S 2，保持R 不变， 调整电阻箱R '，使电流表指针偏转到刚好是满 刻度的一半，即 2 g I 。根据并联电路分流关系，总电流 图１ 为I g ，电流表电流为2 g I ，则电阻R 1中的电流也为 2 2g I I =， 因为并联分流与电阻的关系 1 22 1R R I I =， 因为电流相等，所以 R R g '= 2．误差分析 此实验中忽略了S 2 闭合后R 1与电流表并联对电路的影响。 实际上，在S 1闭合而S 2断开时，总电流 r R R E I g g ++= ① 在S 2 闭合后，总电流 2 1g g g I I R R R R r R E I +=' +'?+ += ② 由①②式可知 2 1g g I I I + <
2. 电表的改装 （1）电流表扩大量程：并联小电阻1 -= n r r G ，其中G I I n =为电流表量程扩大的倍数。 （2）电流表改装为电压表或电压表扩大量程：串联大电阻)1(-=n r R G ，其中G G r I U n =为电压表量程扩大的倍数。 习题精练 1．2019年高考全国1卷第23题．（10分） 某同学要将一量程为250μA 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 的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a ）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。
（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。 （2）当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是。（填正确答案标号） A．18 mA A．21 mA C．25mA D．28 mA （3）产生上述问题的原因可能是。（填正确答案标号） A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω C．R值计算错误，接入的电阻偏小 D．R值计算错误，接入的电阻偏大 （4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k= 。 【答案】23．（1）连线如图所示 （2）C （3）AC （4）99 79
【解析】（2）微安表的指针指160Ma, m .16250160I =,解得mA I m 25= (3)因为扩大量程是按内阻等于1 200 Ω算的，如果实际内阻大于1 200 Ω，则量程大于20mA. R 值计算错误，接入的电阻偏小，量程也会大于20mA. (3)计算并联的电阻方法如下：1 -= n R R G ，其中n 为扩大量程的倍数。要扩大至20mA ，801025010206 -3 1=??=-n ,并联的电阻为791 g R R =要扩大至25mA ，10010 25010256 -3 2=??=-n ,并联的电阻为99 2g R R = ，所以要把量程为25 mA 的电流表改完20 mA 的电流表，并联的电阻由R 2改为R 1，只需要将阻 值为R 的电阻换为一个阻值为kR 的电阻即可，其中k= 79 99 。 2． 现有一块59C2型的小量程电流表G （表头），满偏电流为A μ50，内阻约为800～850Ω，把它改装成 mA 1、mA 10的两量程电流表。 可供选择的器材有： 滑动变阻器R 1，最大阻值20Ω； 滑动变阻器2R ，最大阻值Ωk 100 电阻箱R '，最大阻值Ω9999 定值电阻0R ，阻值Ωk 1； 电池E 1，电动势 标准电流表A 单刀单掷开关1S 和（1）采用如图1（2（3）将G
电流表内阻测量的几种方法 灵敏电流表是用来测定电路中电流强度且灵敏度很高的仪表。它有三个参数：满偏电流、满偏时电流表两端的电压和内阻。一般灵敏电流表的为几十微安到几毫安，为几十到几百欧姆，也很小。将电流表改装为其他电表时要测定它的内阻，根据提供的器材不同，可以设计出不同的测量方案。练习用多种方法测定电流表的内阻，可以培养学生思维的发散性、创造性、实验设计能力和综合实验技能。本文拟谈几种测定电流表内阻的方法。 一. 半偏法 这种方法教材中已做介绍。中学物理实验中常 测定J0415型电流表的内阻。此型号电流表的量程 为0－200，内阻约为，实验电路如图1 所示。 操作要点：按图1连好电路，S2断开，S1闭 合，调节变阻器R，使待测电流表G的指针满偏。再将S2也闭合，保持变阻器R 接在电路中的电阻不变，调节电阻箱R’使电流表G的指针半偏。读出电阻箱的示值R’，则可认为。 实验原理与误差分析：认为S2闭合后电路中的总电流近似不变，则通过电阻箱的电流近似为。所以电流表内阻与电阻箱的示值近似相等。实际上S2闭合 后电路中的总电流要变大，所以通过电阻箱的电流要大于，电阻箱的示值要小于电流表的内阻值。为了减小这种系统误差，要保证变阻器接在电路中的阻值，从而使S 2闭合前后电路中的总电流基本不变。R越大，系统误差越小，但所要求的电源电动势越大。实验中所用电源电 动势为8－12V，变阻器的最大阻值为左右。
二. 电流监控法实验中若不具备上述条件，可在电路中加装一监控电流表G’，可用与被测电流表相同型号的电流表。电源可用1.5V干电池，R用阻值为的滑动变阻器，如图2所示。 实验中，先将S2断开，S1接通，调节变阻器R的值，使被测电流表G指针满 偏，记下监控表G’的示值。再接通S2，反复调节变阻器R和电阻箱R’，使G 的指针恰好半偏，而G’的示值不变。这时电阻箱R’的示值即可认为等于G的内阻 。这样即可避免前法造成的系统误差。 用图2所示电路测量电流表G的内阻，也可不用半偏法。将开关S1、S2均接通，读出被测电流表G的示值、监控表G’的示值、电阻箱的示值R’，则可 根据计算出电流表G的内阻。 三. 代替法 按图3所示连接电路，G为待测电流表，G’为监 测表，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。 先将S2拨至与触点1接通，闭合S1，调节变阻器 R，使监测表G’指针指某一电流值（指针偏转角度大 些为好），记下这一示值。再将单刀双掷开关S2拨 至与触点2接通，保持变阻器R的滑片位置不变，调 节电阻箱R’，使监测表G’ 恢复原来的示值，则可认为被测电流表G的内阻等于电阻箱的示值。 用这种方法，要求监测表的示值要适当大一些，这样灵敏度较高，测量误差较小。 四. 电压表法
物理实验练习（三）——电表的改装 1、将满偏电流= 300///1.内阻未知的电流表G 改装成电压表并进行核对。 ⑴利用如右图所示的电路测量电流表G 的内阻（图中电源 的电动势E = 4V 且R?F ）：先闭合S|,调节/?, 使电流表指 针偏转到满刻度；再闭合S2,保持R 不变，调节使电流表 2 指针偏转到满刻度的-，读出此时尺的阻值为 200Q ,则电流 3 表内阻的测量值R& = _________ Q o ⑵将该表改装成量程为3V 的电压表，需 _________________ （填 “串联”或“并联”）阻值为/?0 = Q 的电阻。 ⑶把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在下图中画岀实验电路图和实物连接图。 新通过测暈来刻画岀从零到满刻度的刻度值，有下列器材: C ?“0~10Q, 1A”滑动变阻器& D. “0?100Q, 50mA “滑动变阻器& E. “0.6A, 0.5 Q” 标准电@ Aj F. “3A, 0.01 Q” 标准电充表 A? G.5Q 定值电阻R3 H.20Q 定值电阻/?4 ; -------------------- i I ?开关及导线若干 ! 丨 ⑴应选用的器材有 ___________ （只需填写所选器材序号）。 ? i ⑵在下列虚线框内画出实验电路图。 [ i ⑶待测电流表的电流刻度值的表达式2 ___________________ ， ! ____________________ J 式中各物理量所表示的意义分别为 __________________________________________________ ‘ 3、一直流电压表，量程为IV,内阻为1000Q,现将一阻值为5000?7000Q 之间的固定电 阻&与此电压表串联，以扩大电压表的量程。为求得扩大后量程 的准确值，再给定一直流电源（电动势E 为6?7V,内阻可忽略不 计），一阻值/?2=2000Q 的固定电阻，两个单刀开关Si 、S2及若干 导线。 ⑴为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整的实 验电路图。 ⑵连线完成以后，当$与S2均闭合时，电压表的示数为0.90 V ；当S]闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V,由此可以计 A. 待测电流表耐 B.6V 直流电源 E 2、某电流表 Q 的量程为Z o = 5OmA,内阻为r o = 5OQ,其表盘刻度线己模糊不清，要重
高中物理学习材料 唐玲收集整理 高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。 母题8、电表内阻测量与改装实验 【解法归纳】 在半偏法测电流表内阻实验中，串联在电路中的可变电阻R 应选择最大阻值远大于电流表内阻的滑动变阻器，在能够满足电流表满偏的条件下，电源电动势尽可能选择大的测量误差小。选择电源电动势的方法是：滑动变阻器的最大阻值与电流表满偏电流的乘积等于或稍大于电源电动势。半偏法测电流表内阻实验中，当闭合与电流表并联支路中的电键时，电路中总电阻减小，电流增大，调节电阻箱的电阻值使电流表半偏，与电流表并联的电阻箱R 1中电流将大于电流表中的半偏电流，R 1小于电流表内阻r g ，所以测量值R 1与r g 的真实值相比偏小。电表的校对电路由于需要从零刻度开始校对，所以采用分压电路。 典例：（2011上海物理第29题）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G 1内阻r 1的电路如图所示。供选择的仪器如下： ①待测电流表G 1 (0~5mA ，内阻约300Ω)，②电流表G 2 (0~10mA ，内阻约100Ω)，③定值电阻R 1 (300Ω)，④定值电阻R 2 (10Ω)，⑤滑动变阻器R 3 (0~1000Ω)，⑥滑动变阻器R 4(0~20Ω)，⑦干电池(1.5V)，⑧电键S 及导线若干。 (1)定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号)
【针对训练题精选解析】 1.（2011海南物理卷13题）图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头μA 的量程为I =600μA内阻为R g。mA是标准电流表，要求改装后的电流表量程为 g I=60mA。完成下列填空。 (1)图1中分流电阻R P的阻值应为___。 (2)在电表表改装后的某次校准测量中，mA表的示数如图2所示，由此读出流过 的电流为_______mA（保留电流表μA的电流为_______mA。此时流过分流电阻R P 一位小数）
电表的改装 一、电流表量程的扩大——并联一个小电阻 由 (I-I g ) R= I g R g R= I g R g ／(I-I g ) 若I =n I g 则 R= I g R g ／(I-I g ) = R g ／(n-1) 例. 若电流表的内阻R g =1000Ω, 满偏电流I g =100μA, 怎样把它改装成量程为10mA 的电流表？ 解：R= I g R g ／(I-I g ) =0.1×1000 ／9.9=10.1Ω 或 R=R g ／(n-1)=1000 ／99=10.1Ω 二、双量程电流表、 如图示是一个双量程电流表，I g =0.5mA ，R g =200 和R 的阻值。 解： （R 1+R 2 ） (I 1-I g ) = I g R g ① R 1+R 2= I g R g ／(I 1-I g ) = 100÷0.5=200 Ω I g （R g + R 2 ）=(I 2-I g ) R 1 ② （R g + R 2 ）=(I 2-I g ) R 1 ／ Ig = 19R 1 ∴ R 1=20Ω R 2=180Ω 三、电压表量程的扩大——串联一个大电阻 若U =nU g 则有 R U U R U g g g -= g g g g R )n (R U U U R 1-=-= 例. 若电流表的内阻R g =1000Ω，满偏电流I g =100μA ，怎样把它改装成量程为U =3V 的电压表？ 解：U g =I g R g =0.1V n=U/U g =30 ∴R=(n-1)R g 四、双量程电压表、 如甲、乙图示是一个双量程电压表， I g =1mA ， R g =100 Ω，计算R 1和R 2的阻值。 解：甲图, U g = I g R g =0.1V ， n 1=30 n 2=150 R 1=（ n 1 -1）R g =2900 Ω R 2=（ n 2 -1）R g =14900 Ω 乙图, 同样求出R 1 R 1=（ n 1 - 1）R g =2900 Ω R g +R 1+R 2=15V ÷1mA=15 K Ω R 2= 12 K Ω 五、改装电压表的校对 电路图如图示 I 10mA 1mA － 2 15V 3V 甲 3V 15V
R 图 2 k E G mv r 图1 G mv k E R 0 电表内阻的几种测量方法 内阻的测量是近年来高考的热点和亮点，在测量电表内阻的实验中，要灵活运用所学过 的实验方法，依据实验原理和实验仪器，按照题设要求和条件进行合理的测量。练习用多种方法测定电表的内阻，可以培养学生思维的发散性、创造性、实验设计能力和综合实验技能。 一、电流表内阻测量的方法 灵敏电流表是用来测定电路中电流强度且灵敏度很高的仪表。它有三个参数：满偏电流Ig 、满偏时电流表两端的电压Ug 和内阻r g 。一般灵敏电流表的Ig 为几十微安到几毫安，r g 为几十到几百欧姆，Ug=Igr g 也很小。将电流表改装为其他电表时要测定它的内阻，根据提供的器材不同，可以设计出不同的测量方案。练习用多种方法测定电流表的内阻，可以培养学生思维的发散性、创造性、实验设计能力和综合实验技能。本节课拟谈几种测定电流表内阻的方法。 1.直接伏安法 电流表满偏电压U g 按如图1所示电路进行测量，待测电流表G 和毫伏表mv 并联，r 为保护电阻，R 0为滑动变阻器。测量时，r 先 置最大值，闭合开关K 后，调节R 0和r ，使电流表G 的指针达满偏。此时毫伏表上的读数就是电流表的满偏电压U g ，则电流表的内电阻 R g 为： R g ＝ g g I U 其中I g 就是电流表的满偏刻度值。 该实验电路图采用分压式电路，如果保护电阻r 的阻值足够大， 也可简化为如图2所示电路测量。其中R 可用电位器（阻值约为10K Ω）。测量方法同上。 2、以安代伏法 这一方法是运用一个已知内阻的电流表测电压（或算电压），此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。设计电路时除考虑电流表的量程外，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。 实验电路如图所示，其表达式 12 21I r I r = ，式中1I 、2I 、1r 、2r 分 别表示通过电流表1A 、2A 的电流和它们的内阻。 3、串R 伏安法 “加R ”法又叫“加保护电阻”法。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，加保护电阻的方法就应运而生，设计电路时不仅要考虑电压表和电流表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。 电路图如图所示；电流表1A 内阻的表达式为： 2R I U R A -= 。