高中物理电路 电表的改装

高中物理电学实验电表改装与校准专题练习(真题+模拟)电表改装与校准一、电表改装与校准1、某同学想要将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装为欧姆表，并进行刻度和校准。

可用的器材有定值电阻R （阻值14 kΩ）、滑动变阻器R1（最大阻值1500 Ω）、滑动变阻器R2（最大阻值500 Ω）、电阻箱（0～.9 Ω）、干电池（E＝1.5 V，r＝1.5 Ω）、红、黑表笔和导线。

1)欧姆表设计将图a中的实物连线组成欧姆表。

欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为14.5 kΩ；滑动变阻器选R1.2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图b所示。

表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为7.25 kΩ、21.75 kΩ。

3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向15 kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。

若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图c所示，则电阻箱接入的阻值为11.5 kΩ。

2、某同学想要将一量程为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1200 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。

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)连线根据图a和题给条件，将图b中的实物连线。

2)量程问题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。

由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是25 mA。

3)问题原因产生上述问题的原因可能是R值计算错误，接入的电阻偏小。

4)改进方法要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，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5R的电阻即可。

其中k＝5.________Ω.2)现用一标准电压源对改装电压表的两个量程进行校准，校准时需选取的刻度为0.5 V、1.0 V、1.5 V、2.0 V、2.5 V、3.0 V.电池的电动势为1.5 V，内阻忽略不计.则滑动变阻器R 应选用最大阻值为________Ω的规格，R1R2R3中应选用阻值分别为________Ω、________Ω、________Ω的规格．3)若定值电阻R1因损坏而阻值变为无穷大，利用图中的电路可以判断出损坏的电阻．图中的d点应和接线柱________(填“b”或“c”)相连．判断依据是：__________________________________________________ ______________________.题目5：某同学改装和校准毫安表的电路图如图(a)所示，其中虚线框内是毫安表的改装电路。

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）Igg0m I g G Rr0g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 mg0GI I /R m 0gR0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。

高中物理电表问题总汇一、电表、电表的改装 1.灵敏电流表G 1三个主要参数①内阻Rg:电流表线圈的电阻,大约几十欧到几百欧;②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流,大约几十微安到几毫安;③满偏电压Ug:电流表通过Ig 时两端的电压,大约零点几伏;2三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg注意：电表就是电阻;2.电压表 1电压表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg,当改装成量程为U 的电压表时,应串联一个电阻R 分去多余的电压U-Ug,电阻R 叫分压电阻;2电压表的内阻：Rv=Rg+R3.电流表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg,当改装成量程为I 的电流表时,应并联一个电阻R 分去多余的电流I-Ig,电阻R 叫分流电阻;2电流表的内阻：R A =Rg ×R/R+Rg 4.电流表改装成欧姆表①原理：闭合电路的欧姆定律②如图1所示,当红、黑表笔短接时,调节R,使电流表的指针达到满偏电流,此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零;这时有： ③当两表笔间接入电阻Rx 时,电流表的电流为：()g ggg g g U U U I R R U U R R Ug-==-=据串联电路的特点得：解得：G R g I U g U g G R g I gU-UgR ()g g g g g gg U I R I I R I R R I I ==-=-据并联电路的特点得：解得：I-I UGR Ig g E I R R r =++x g xEI R R r R =+++G+－RE r红表笔 黑表笔 图1当Rx 改变时,Ix 随着改变,将电流表表盘上Ix 处表上对应的Rx 值,就构成了欧姆表; ④中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R 中＝R 内＝R+Rg+r 因Ix 与Rx 不是线性关系,欧姆表表盘刻度不均匀; 二、滑动变阻器的两种接法 1.限流接法 如图2所示; 用电器Rx 的电压调节范围：电路消耗的总功率为：EI 限流接法的选用原则： ①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节, 只在小范围内变化,且待测电阻Rx 与R 接近时;②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求时; ③两种方法都满足时优先选用限流接法; 2.分压接法 如图3所示 ①Rx 电压调节范围0≤Ux ≤E;②开关闭合前,P 应在a 端;分压接法的选用原则：①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时; ②待测电阻Rx 远大于R,且要求电压变化范围较大时;③采用限流接法时,电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx 的额定值或电表量程时; 三、电阻的测量1.伏安法测电阻 1原理：部分电路的欧姆定律;2电流表外接法,如图4所示; 误差分析：产生误差的原因：电压表V 分流;适用于测小阻值电阻,即Rx 远小于Rv 时;G+ －RE r红表笔 黑表笔 Rx(0)x ERxU E r Rx R ≤≤=+R P a S E图2 S a REP 图3 VA R 待图4 V V X V A V X A VU R R U R R I R R I I =<+-测真＝＝3电流表内接法,如图5所示; 误差分析：产生误差的原因：电流表A 分压;适用于测大阻值电阻,即Rx 远大于R A 时; 4内、外接法的选用原则 ①计算临界电阻： 若Rx>R 0,待测电阻为大电阻,若Rx<R 0,待测电阻为小电阻,用外接法即大电阻,内接法；小电阻,外接法;大内小外;②试触法确定内外接法：在不知道R V 、R A 、R X 的大致值时,可用试触法,如图6所示触头分别接触a 、b 两点：若V 变化大,说明A 分压大,应用外接法；若A 变化大说明V 分流大,应用内接法;例1：某同学欲测一电阻Rx 的阻值约为300Ω可供选择的仪器有：电流表A1,量程10mA;电流表A 2,量程0.6A;电压表V 1,量程3V;电压表V 2,量程15V ；电源电动势为4.5V;请同学们按图接好电路,闭合S 1后,把开关S 2拨至a 时,发现两电表的指针偏转的角度都在满偏的4/5处；再把开关S 2拨至b 时,发现其中一个电表的指针偏转几乎不变,另一个电表的指针偏转的角度在满偏的3/4处；该同学在实验中所选电压表的量程为所选电流表的量程为 Rx 的测量值为 ;2.安安法测电阻若电流表内阻已知,则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用. 1如图7所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知A 1的内阻R 1,则可测得A 2的内阻R 2=I 1R 1/I 2.2如图8所示,当两电表的满偏U A2U A1时,A 1串联一电阻R 1,同样则可测得R 2的内阻R 2=I 1R 1+R 0/I 2.例 2.用以下器材测量一待测电阻的阻值,器材如下：电流表A 1量程250mA,内阻r 1=5Ω;标准电流表A 2量程300mA,内阻r 2约为5Ω;待测电阻R 1阻值约为100Ω；滑动变阻器R 2最大阻值为10Ω；电源E 电动势约为10V,内阻r 约为1Ω；开关S,导线若干;1要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并表明代号; 2实验中,需要直接测量的物理量是用测的量表示待测电阻R 1的阻值的计算公式是 3.伏伏法测电阻若电压表内阻已知,1如图9所示,当两电表的满偏电流接近时,如果 已知V 1的内阻R 1,则可测得V 2的内阻R 2=U 2R 1/U 1.V V AX A A A U U U R R R R I I-=+>测真＝＝R 待0R =12如图10所示,当两电表的满偏电流I V2I V1时,V 1并联一电阻R 0,同样则可测得R 2的内阻为 例 3.用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值900～1000Ω：电源E 电动势约为9V,有一定内阻；电压表V1量程1.5V,内阻r 1=750Ω;电压表V 2量程5V,内阻r 2约为2500Ω;滑动变阻器R 最大阻值为100Ω；开关S,导线若干;1测量中要求电压表的读数不小于量程的1/3,试画出实验中测量电阻Rx 的几种原理图; 2若电压表V 1的读数为U 1,V 2的读数为U 2,则用已知量和测的量表示待测电阻Rx 的阻值的计算公式是：4.电阻箱或定值电阻当电表用1电阻箱作电压表用,如图11所示：可测得电流表A 2的内阻R 2＝I 1-I 2R/I 2图中电阻箱R 可测得电压为I 1-I2R2电阻箱作电流表用如图12所示,若已知R 及R V,则测得干路电流为：5.比较法测电阻如图13所示,测得电阻箱R 1的阻值及A 1表、A 2表的示数I1、I 2,可得Rx=I 2R 1/I 1.若考虑电表内阻的影响,则：I 1Rx+R A1=I 2R 1+R A26.替代法测电阻如图14所示,①S 接1,调节R 2,读出电流表示数为I ； ②S 接2,保持R 2不变,调节电阻箱R 1,使电流表示数也为I; 由上可得：R X =R 1该方法的优点是消除了电表内阻对测量结果的影响,缺点是电阻箱内阻不可以连续调节;7.半偏法测电阻1半偏法测电流表内阻方法一：如图15所示,测电流表G 的内阻： ①将电阻箱R 的电阻调到0； ②闭合S 调节R 0,使电流表G 达到满偏电流I 0；③保持R 0不变,调节R 使电流表G 示数为I0/2；④由上可得R G =R注意：当R G R 0时,测量误差小,此方法适合测大阻值电流表内阻,且测量值偏大; 方法二：如图16所示测量电流表A 的内阻 ①断开S 2,闭合S 1,调节R 0,使A 表满偏为I 0; ②保持R 0不变,闭合S 2,调节R,使电流表读数为I 0221110U R U U R R =+I R③由上得R A =R注意：当R 0R A 时,测量误差小,此方法适合测小阻值电流表内阻,且测量值偏小; 电源电动势宜大一些; 2半偏法测电压表内阻方法一：如图17所示,测电压表V 的内阻：①闭合S,将电阻箱R 的电阻调到R 1时,测得电压表示数为U 1； ②调节电阻箱阻值为R 2,使电压表V 的示数为U 1/2； 由上可得R V =R 2-2R 1 方法二：如图18所示,测电压表V 的内阻： ①将滑动变阻器的画片P 滑到最右端,电阻箱R 的阻值调到最大； ②闭合S 1、S 2,调节R 0,使电压表示数指到满刻度；③打开S 2,保持R 0不变,调节R,使电压表示数指到满刻度的一半；④由上可得R V =R8.欧姆表测电阻,如图19所示：①机械调零 ②选档 ③欧姆调零 ④测电阻Rx. ⑤改换档位 ⑥重新欧姆调零 ⑦测电阻注意：待测电阻的读数应为表盘读数乘以倍数,指针应指在表盘刻度的1/3～2/3的部分,否则需换挡,换挡后需重新欧姆调零;9.消除电表内阻对测量结果的影响例4.伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响,不论电表内接还是外借都存在系统误差,为消除系统误差而设计的补偿电路如图所示,完成下列实验步骤并写出待测电阻Rx 的表达式;①先将S 1闭合; ②将S 2与1闭合,调节R,读出电压表读数U 1,安培表读数I 1③———————————————————— ④根据上述测量结果,算出Rx ＝———————四、实物图连线要求：导线不能有交叉、分支,导线必须接在接线柱上；电表的正负极与电源的正负极不能接错;例5.为了测量一个“12V 、5W ”的小灯泡的不同电压下的功率,给定了以下器材：电源：12V,内阻不计；电流表：0~0.6A,0~3A,内阻可忽略； 电压表：0~3V,0~15V,内阻很大； 滑动变阻器；阻值范围0~20Ω,允许最大电流1A ； 开关一个,导线若干; 实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V 调到12V.① 请在右框中画出实验电路图.②按画出的电路图,在下面图3的实物图上连接.1E r=0③某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图4所示;某次测量时,电流表指针位置如图5所示,电流表读数为 A,此时小灯泡的实际功率为 W;练习:1.有甲乙两个不同的电流表,每个表的指针偏转与电流成正比且刻度均匀;把阻值为R 1的电阻与甲表串联,阻值未知的另一电阻与乙表串联,把改装后的甲、乙两个电流表串联,接到电路A 、B 的两端,如图5—41所示,发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n 1、n 2,然后将这两个表并联,再接到电路A 、B 的两端,如图5—42所示,发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n 3、n 4,试求电阻R 2的阻值;2.两只完全相同的灵敏电流表改装成量程不同的电压表V 1、V 2,如果将两表串联起来后去测某一线路的电压,则两只表A ．读数相同B ．指针偏转的角度相同练习1图图5—41R 1R 2乙甲2· R 1甲R 2乙·C ．量程大的电压表读数大D ．量程大的电压表读数小3.一个分压电阻串联到电压表上,使电压表的量程扩大为原来的n 倍,另一分压电阻R 2串联到同一电压表上,量程扩大到原来的m 倍,如果把这两个电阻并联之后再串联到电压表上,为此时电压表的量程扩大了几倍4．用半偏法测电阻时,可变电阻R 既可用电位器,也可以用电阻箱,而可变电阻R /只能采用电阻箱,其原因是___________________________;5．用半偏法测电阻时,在调节电流表指针半偏时,要保持R 的阻值不变,其原因是________________________________;6．如果某电流表的内阻为R g Ω,满偏电流为I g μA,要把它改装为一个UV 的电压表,需要________联一个阻值为________Ω的电阻；如果要把它改装为一个IA 的电流表,则应该____联一个阻值为_____Ω的电阻;7．用半偏法测得的电流表的内阻与其真实值相比是A.偏大B.偏小C.相等D.有时偏大,有时偏小 8．按如图5—5所示的电路进行实验时,如果R 调为9900Ω时,电表指在满刻度300μA 处;当R /调为90Ω时电流指在半满偏,则：①电流表的内阻R g =______Ω;②若将此电表改为3伏特的电压表,则应将电流表与电阻______联,电阻箱的取值应为_______Ω③用此改装表去测电压时,如果指针在150μA 的位置,则所测电压读数为_______V; 9．如图5—6所示是测定电流表内电阻的电路图,电流表的内阻约在100Ω左右,满偏电流为500μA,用电池做电源;实验室配有的可变电阻为： A ．电阻箱,阻值范围为0~10Ω B ．电阻箱,阻值范围为0~9999Ω图5—6图5—5C ．电位器,阻值范围为0~200ΩD ．电位器,阻值范围为0~20Ω在上述备有的可变电阻中,电路图的R 应该选用_____,R /应该选用_____;填写字母代号 某同学进行的实验步骤如下：①先将R 的阻值调到最大,合上S 1,调节R 的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度; ②合上S 2,调节R 和R /的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半; ③记下R /的阻值;指出上述实验步骤中有什么错误：______________________________;练习答案提示1.解析：第一种情况中,由于两表串联,因此它们的读数相等,即有I 1=I 2;设甲乙两表指针每偏转一格,表示的电流分别为I 01、I 02,则有：02220111I n I I n I ===--------①对于第二种情况下,甲乙两表的读数分别为I 3、I 4则有：02440133,I n I I n I ==20241013R I n R I n =------------②两式相比得：224113n R n n R n =,可解得： 411322n n Rn n R = 2.解析：两个电流表改装成电压表之后,因为其量程不同,所以它们所串联的电阻的大小也不相同,即改之后的两表的内阻不同,量程大的内阻大;两个改装之后的电压表串联在一起测电压,根据串联电路的特点,每个表两端的电压与其内阻成正比,即两表的读数与其内阻成正比,所以量程大的电压表读数大;电压表的指针偏转的角度与流过电压表的电流有关,具体的说是与流过原电流表的电流有关,现在因为两个电压表是串联的,根据串联电路的特点可知,流过两电压表的电流相等,即流过电压表内部的电流表的电流相等,所以指针偏转的角度是相等的;两表的读数不同而指针偏转的角度相同的原因是两表盘的刻度不同;3.解析：设原电压表的内阻为R V ,原来的量程为U,满偏电流为I,则有： V IR U = --------------------①串联上分压电阻R 1时,有： nU R R I V =+)(1------② 串联上分压电阻R 2时,有： mU R R I V =+)(2-----③ R 1、R 2并联之后再串联到电压表上时,有： kU R R R R R I V =++)(2121----④把VR UI =带入②③④式可得： V V R n R R n R )1(,)1(21-=-=-----⑤ V R k R R R R )1(2121-=+-----------⑥ 解⑤⑥两式可得：21-+-=n m mn k4．答案：由于半偏法中可变电阻R /的读数就是电流表的内阻,所以R /必须能读数;5．答案：为了使电路中的总电流保持不变; 6．答案：串联,ggg I R I U -610,并联,gg g I I R I -6107．答案：B8．答案：①90 ②串联,9910 ③1.509．答案：D 、B,在步骤②中应该只调节R /,不应该调节R;习题答案例1、3V 、10mA 、320Ω例2、答案：1原理图如图所示;2设两电流表A 1和A 2的读数为I 1、I 2,待测电阻R 1阻值的计算公式为：例3、答案：1原理图如图所示：2待测电阻R X 阻值的计算公式为：例4、答案：③将S 2与2闭合,调节R,读出电压表读数U 2,电流表读数I 2④例5、答案：①电路图如右图所示②电流表选0.6A 量程,电压表选15V 量程 ;实物图连接如下图所示： ③0.40 2.411121I R r I I =-2111U U Rx r U -=1212x U U R I I =-。

2694776677试验：电表的改装根底过关：假如某电流表内阻为Ω，满偏电流为，要把它改装为一个的电压表，须要联一个阻值为Ω的电阻；假如要把它改装为一个的电流表，那么应联一个阻值为_Ω的电阻．1．电流表的内阻是200Ω，满刻度电流值是500微安培，现欲把这电流表改装成量程为1．0V的电压表，正确的方法是 [ ]A．应串联一个0．1Ω的电阻 B．应并联一个0．1Ω的电阻C．应串联一个1800Ω的电阻 D．应并联一个1800Ω的电阻2.(2021年临沂高二检测)磁电式电流表(表头)最根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，所以在运用时还要扩大量程．某一表头G，内阻＝30 Ω，满偏电流＝5 ，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3．如图2－4－17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，以下说法正确的选项是( )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4．用两只完全一样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一样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.(2021年黄冈高二检测)电流表的内阻＝120 Ω，满偏电流＝3 ，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、用一样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。

用一样电流计改装成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．7Ω的电阻后，串联到电路中去，指针所示Ω的电阻后串联到同一电路中去〔电流不变〕，指针指示。

《电表的改装》教学设计4.串联电路和并联电路（第2课时）教学目标：Ⅰ．知识与技能⑴了解小量程电流表的工作原理及基本参数。

⑵理解将小量程电流表改装成较大量程的电压表和电流表的方法，会计算分压电阻和分流电阻的阻值。

⑶在电路分析计算中能够正确看待电表，认识到电表内阻对电路的影响。

Ⅱ．过程与方法通过参与电表量程扩大问题的探究过程，进一步熟悉串并联电路的基本特点，增强应用已学知识处理问题的能力。

Ⅲ．情感态度与价值观通过对实际电表的讨论，培养学生具体问题具体分析的科学素养。

教学设想电表改装是串并联电路知识的具体应用，本节内容可以加深学生对串联电路的电压分配关系、并联电路的电流的分配关系的理解。

同时，该内容也加深学生对电表内阻的认识，为后续电学实验误差的认识与分析扫清障碍。

另外，作为一个知识点，在高考中，也经常在电学实验中加以考察。

故，本节内容比较重要。

在本节内容的教学过程中，我想以引导学生从电压的分配问题入手理解电压表量程扩大的方法，从电流的分配问题入手引导学生理解电流表量程扩大的方法。

引入扩大倍数的概念，将分压电阻、分流电阻表达学生容易记忆的形式。

电表的刻度均匀与否及如何标记，也是一个很实际的问题，引导学生自己标注刻度。

针对电表内阻对实验误差的影响，在学习完电表量程扩大问题后，引导学生认识实际电表内阻的特点，很有必要。

教具多媒体课件、演示用电流表、电压表教学过程：导入：在电学实验中，我们经常要去测量电流和电压，这离不开测量工具——电流表和电压表。

在我们所接触过的学生电表中，都有两个量程，比如电压表通常有0～3V和0～15V两个量程，一个电压表为何有两个量程呢？它的量程是如何改变的呢？这节课我们就来探究电表量程的改变问题。

常用的电流表和电压表都是由一个共同的部件改装而成的，它叫做表头。

一、灵敏电流计（表头）1. 结构矩形线圈原理：指针的偏转角度θ与流过表头的电流I的大小成正比，即θ∝I。

因此，灵敏电流计的刻度盘是均匀的。

电表的改装与校对1.【2019 高考全国I 卷·23】（10 分）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1200 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。

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 mAB．21 mAC．25mAD．28 mA79 （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 1200 ΩB. 微安表内阻测量错误，实际内阻小于 1200 ΩC ．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否正确，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）连线如图所示（3 分）（2）C （2 分）（3）AC （2 分）（4） 99（2 分） 【解析】（1）电表改装时，微安表应与定值电阻R 并联接入虚线框内，则实物电路连接如下图所示：（2）由标准毫安表的读数是 16.0mA,而图示中指针指的位置是 160μA.所以改装后的电流表， 实际量程被扩大的倍数为： n =16mA160⨯10-3 mA= 100 倍。

故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为： 250 ⨯10-3 ⨯100 = 25mA ，故选项C 正确；（3）改表是电阻和电表并联，二者电压相等，即： I g R g = (I - I g ) R ，得： I = ⎛1+ R g ⎫ I，改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻R ⎪g⎝ ⎭测量值偏小，即电表实际内阻R g 真实值，大于 1200Ω；或者因为定值电阻R 的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻 R 阻值偏小。

电学实验一、内容概述1、掌握电流表、电压表的改装原理，掌握伏安法测电阻的两种解法，并能够分析测量误差。

2、掌握滑动变阻器的两种用法。

3、理解多用电表的原理和读数方法。

二、重点知识讲解（一）电表的改装1、电流表：把表头G改装成电流表，即把表头的量程I g扩大到电流表的量程I，这时应并联一个电阻R，起分流作用。

若电流表的扩大倍数为，由并联电路的特点得：电流表的内阻：2、电压表：把表头G改装成电压表，即把表头的量程U g扩大到量程U，应串联一个电阻起分压作用。

若电压表的扩大倍数为，由串联电路的特点得：电压表的内阻为：R V=R＋R g=nR g量程：U=nU g=I g R V例1、有一块满偏电流Ig=1mA、线圈电阻Rg=1kΩ的小量程电流表；（1）把它改装成满偏电压U=10V的电压表；（2）把它改装成满偏电流I=10mA的电流表。

要求画出电路图，算出有关数据。

（二）电阻的测量1、伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示）2、实验电路（电流表内外接法）的选择测量未知电阻的原理是R＝，由于测量所需的电表实际上是非理想的，所以在测量未知电阻两端电压U和通过的电流I时，必然存在误差，即系统误差，要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差，必须依照以下原则：（1）若＞，一般选电流表的内接法。

如图（a）所示。

由于该电路中，电压表的读数U表示被测电阻R x与电流表A串联后的总电压，电流表的读数I表示通过本身和R x的电流，所以使用该电路所测电阻R测＝＝R x＋R A，比真实值R x大了R A，相对误差a＝（2）若＜，一般选电流表外接法。

如图（b）所示。

由于该电路中电压表的读数U表示R x两端电压，电流表的读数I表示通过R x与R V并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻R测＝也比真实值R x略小些，相对误差a＝.例2、某电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：A．待测电流表A1（量程0.6A）；B．电压表V1（量程3V，内阻约2kΩ）C．电压表V2（量程15V，内阻约10kΩ）；D．滑动变阻器R1（最大电阻10Ω）E．定值电阻R2（阻值5Ω）F．电源E（电动势4V）G．电键S及导线若干（1）电压表应选用_____________；（2）画出实验电路图；（3）如测得电压表的读数为V，电流表的读数为I，则电流表A1内阻的表达式为：R A=______________。

电表改装与校准一、电表改装与校准1、(2019·全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。

可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99999.9 Ω)，干电池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干。

(1)欧姆表设计将图a中的实物连线组成欧姆表。

欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________ Ω；滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)。

(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图b所示。

表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为________、________。

(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________ kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。

若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图c所示，则电阻箱接入的阻值为________ Ω。

2、(2019·全国卷Ⅰ)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1200 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。

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，将图b中的实物连线。

(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。

由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是________。

(填正确答案标号)A．18 mA B．21 mA C．25 mA D．28 mA(3)产生上述问题的原因可能是________。

第2课时 电表的改装 电流表的内接法和外接法[学习目标] 1.理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理，并能进行有关计算(重难点)。

2.理解电流表的内接法和外接法，并能正确选择接法(重难点)。

一、电表的改装1．小量程电流表G(表头)的三个参量2．电表改装原理(1)电压表改装：将表头串联一个较大电阻，该电阻常被叫作分压电阻，如图甲所示。

甲(2)电流表改装：将表头并联一个较小电阻，该电阻常被叫作分流电阻，如图乙所示。

乙1．某电流表表头的内阻为R g ，满偏电流为I g 。

(1)若上图图甲中改装后的电压表量程为U ，则需串联的电阻R 为多大？改装后的电压表内阻R V 为多大？(2)若上图图乙中改装后的电流表量程为I ，则需并联的电阻R 为多大？改装后的电流表内阻R A 为多大？答案 (1)由U ＝I g (R ＋R g )得R ＝UI g －R gR V ＝R ＋R g ＝UI g(2)由I g R g ＝(I －I g )R 得R ＝I g R gI －I gR A ＝R ·R g R ＋R g＝I g R gI2．一个表头内阻R g 为27 Ω，满偏电流I g ＝3 mA 。

其表盘如图甲：(1)若将该表头与R ＝973 Ω的电阻串联改装成电压表，需将图中各刻度做怎样的修改，请在乙图刻度盘中标出。

(2)若将该表头与R ＝3 Ω的电阻并联改装成一个电流表，需将图中各刻度做怎样的修改，请在丙图刻度盘中标出。

答案 (1)改装成电压表(2)改装成电流表例1 有一电流表G ，内阻R g ＝10 Ω，满偏电流I g ＝3 mA 。

(1)要把它改装成量程为0～3 V 的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)要把它改装成量程为0～0.6 A 的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？答案 (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.05 Ω 0.05 Ω 解析 (1)由题意知电流表G 的满偏电压 U g ＝I g R g ＝0.03 V改装成量程为0～3 V 的电压表，当达到满偏时，分压电阻R 两端的电压U R ＝U －U g ＝2.97 V 所以分压电阻R ＝U R I g ＝2.970.003Ω＝990 Ω改装后电压表的内阻R V ＝R g ＋R ＝1 000 Ω。

高中物理| 2-3电表的改装详解欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。

2、表达式：3、注意：①式子中的三个量R、U、I必须对应着同一个研究对象②大量实验表明，欧姆定律适用于纯电阻电路（金属、电解液等），对于气体导电不适用。

1 kΩ=103Ω1 MΩ=106Ω导体的伏安特性曲线在实际应用中，常用纵坐标表示电流I，横坐标表示电压U，这样画出的图象叫做导体的伏安特性曲线。

串联电路和并联电路1电流串联电路各处的电流相等。

并联电路的总电流等于各支路电流之和。

2电压串联电路两端的电压等于各部分电路电压之和。

并联电路的总电压与各支路的电压相等。

3电阻串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。

并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。

电压表和电流表常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。

从电路角度看，表头就是一个电阻，同样遵循欧姆定律。

表头与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来。

电流表G的电阻叫做电流表的内阻。

指针偏转到最大刻度时的电流I g叫做满偏电流。

电流变G通过满偏电流时，加在它两端的电压叫做满偏电压U g，由欧姆定律可知，U g=I g R g。

电表改装1表头三个参数表头电阻R g，满偏电流i g，满偏电压U g2电流表改装电压表串联电阻R的作用是分担一部分电压，做这种用途的电阻常常称为分压电阻。

3电流表改装大量程电流表并联电阻R的作用是分去一部分电流，做这种用途的电阻常常称为分流电阻。

表头的满偏电压和满偏电流一般都比较小，测量较大的电压时要串联一个电阻把它改装成电压表;测量较大的电流时则要并联一个电阻，把小量程的电流表改装成大量程的电流表。

习题演练1. 某导体两端的电流随其两端的电压的变化如图所示，则下列说法正确的是（）A 加5V的电压时，导体的电阻是0.2ΩB 加12V电压时，导体的电阻是8ΩC 有图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小。

高中物理电路电表的改装一、引言在物理学中，电流、电压和电阻是基本的电学量。

然而，在实际的实验与测量中，我们通常需要使用各种电表来对这些量进行测量。

高中物理实验中，经常需要使用电流表、电压表和电阻表来进行电学量的测量。

这些电表如何工作？它们的改装原理又是什么？本文将对此进行探讨。

二、电表的工作原理1、电流表：电流表是用来测量电流的装置。

其工作原理是依据安培定律，即电流等于流过导线的磁通量与导线横截面积的乘积。

因此，电流表的改装主要是通过并联或串联电阻来改变其内阻，从而改变其量程。

2、电压表：电压表是用来测量电压的装置。

其工作原理是依据电压的定义，即电压等于电位差。

因此，电压表的改装主要是通过并联或串联电阻来改变其内阻，从而改变其量程。

3、电阻表：电阻表是用来测量电阻的装置。

其工作原理是基于欧姆定律，即电阻等于电压与电流的比值。

因此，电阻表的改装主要是通过并联或串联电阻来改变其内阻，从而改变其量程。

三、电表的改装原理1、扩大量程：通过并联较小的电阻，可以使电流表的量程扩大。

这是因为并联电阻可以减小电流表的内阻，从而允许更大的电流通过。

同样的原理也适用于电压表和电阻表的改装。

2、改变量程：通过串联较大的电阻，可以使电流表、电压表和电阻表的量程改变。

这是因为串联电阻可以增加电表的内阻，从而改变电表的量程。

四、结论高中物理电路中的电表改装是实验中的重要环节。

理解电表的工作原理以及如何通过并联或串联电阻来改变其内阻和量程，对于我们进行实验和测量具有重要意义。

这也是对物理理论知识的重要实践，可以帮助我们更好地理解和掌握电学的基本概念和定律。

电表改装实验中电路设计及其电表校准研究在电表改装实验中，电路设计和电表校准是两个关键环节，直接影响到实验结果的准确性和稳定性。

本文将围绕这两个方面展开研究，探讨电路设计的基本原理、校准方法及其在实际应用中的优缺点。

引言在电学实验中，电表改装是一项基础而重要的实验技能。

然而，由于电路设计和电表校准的复杂性，该领域仍存在许多争议。

4串联电路和并联电路第1课时串联电路和并联电路电表的改装[学习目标] 1.掌握串、并联电路的电流、电压和电阻关系，并能进行有关计算.2.掌握小量程电流表改装成电压表和大量程电流表的原理，并能根据串、并联电路的知识进行有关计算．1．串联电路：把几个导体或用电器______________连接，接入电路的连接方式，如图甲所示．2．并联电路：把几个导体或用电器的一端________________，另一端也________________，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示．3．串联电路、并联电路的特点串联电路并联电路电流关系各处电流________，即I＝___________________________________总电流等于各支路电流________，即I＝________________________ _____________________________电压关系总电压等于各部分电压________，即U＝________________各支路两端电压________，即U＝______________电阻关系总电阻等于各部分电阻________，即R＝_________________________________________________________________________________总电阻的倒数等于各支路电阻的______________，即1R＝_____________________________________4.电压表和电流表的电路结构(1)小量程电流表G(表头)的三个参量(2)电表改装原理①电压表改装：将表头______一个较________电阻，常被称作分压电阻，如图所示．②电流表改装：将表头________一个较________电阻，常被称作分流电阻，如图所示．1．判断下列说法的正误．(1)并联电路干路上的电流一定比通过某一支路的电流大．()(2)电路中电阻的个数越多，电路的总电阻越大．()(3)多个电阻串联时，其中任一电阻增大，总电阻也随之增大；多个电阻并联时，其中任一电阻增大，总电阻将减小．()(4)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比，并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比．()(5)若将电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压．()(6)若将电阻并联在电流表两端改装成电流表后，电阻两端的电压和电流表两端的电压相等．()2.如图所示的电路中，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R3＝30 Ω，S断开时，A、B两端的总电阻为________ Ω，S闭合后，A、B两端的总电阻为________ Ω.一、串联电路和并联电路 导学探究1.如图所示，三个电阻组成串联电路(1)若R 1＝R 2＝R 3＝R ，则此串联电路的总电阻R 总为多少？ (2)若R 1<R 2<R 3，每个电阻两端的电压由小到大如何排序？2.如图所示，三个电阻构成并联电路．(1)若R 1＝R 2＝R 3＝R ，则此并联电路的总电阻R 总为多少？ (2)若R 1<R 2<R 3，流过每个电阻的电流由小到大如何排序？知识深化1．关于电压和电流的分配关系：(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比，即U 1R 1＝U 2R 2＝…＝U n R n ＝UR 总＝I .(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比，即I 1R 1＝I 2R 2＝…＝I n R n ＝I 总R 总＝U .2．串、并联电路总电阻的比较串联电路的总电阻R 总 并联电路的总电阻R 总 不同点n 个相同电阻R 串联，总电阻R 总＝nRn 个相同电阻R 并联，总电阻R 总＝R nR 总大于任一电阻阻值 R 总小于任一支路电阻阻值 一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻 一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻相同点多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小例1如图所示，R1＝2 Ω，R2＝10 Ω，R3＝10 Ω，A、B两端接在电压恒定的电源上，则()A．S断开时，R1与R2的电压之比为5∶1B．S闭合时，R1与R2两端的电压之比为2∶5C．S闭合时，通过R2与R3的电流之比为2∶1D．S闭合时，通过R1与R2的电流之比为1∶5例2如图所示电路中，已知R1＝5 Ω，R2＝12 Ω，电压表示数为2 V，电流表示数为0.2 A，求：(1)电阻R3的阻值；(2)A、C两端的电压值．二、电表的改装导学探究(1)小量程电流表有哪三个参量？三个参量之间有什么关系？(2)对于小量程电流表，其额定电压比较小，如何将该电流表改装成大量程的电压表？(3)对于小量程电流表，其额定电流比较小，如何将该电流表改装成大量程的电流表？知识深化电压表、电流表的改装及其特点项目小量程电流表G改装成大量程电压表V小量程电流表G改装成大量程电流表A电路结构R的作用分压分流扩大量程的计算U ＝I g(R＋R g)R＝UI g－R gI g R g＝(I－I g)RR＝I gI－I gR g电表的总内阻R V＝R g＋R R A＝RR gR＋R g使用并联在被测电路两端，“＋”接线柱接电势较高的一端串联在被测支路中，电流从“＋”接线柱流入例3有一电流表G，内阻R g＝10 Ω，满偏电流I g＝3 mA.(1)要把它改装成量程为0～3 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？例4如图所示是有两个量程的电流表，当使用A、B两个端点时，量程为0～1 A，当使用A、C两个端点时，量程为0～0.1 A，已知表头的内阻为200 Ω，满偏电流是2 mA，求：(1)该表头的满偏电压；(2)R1与R2的阻值．例5(2022·宣城中学高二开学考试)四个相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，A1的量程小于A2，V1的量程小于V2，把它们接入如图所示的电路，闭合开关后()A．A1的读数和A2的读数相同B．V1的读数和V2的读数相同C ．A 1指针偏转角度和A 2指针偏转角相同D ．V 1指针偏转角度比V 2指针偏转角度大关于电表改装的四点提醒1．电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头看成一个电阻R g 即可．2．无论表头改装成电压表还是电流表，它的三个参量U g 、I g 、R g 是不变的，即通过表头的最大电流并不改变．3．由改装后电压表的内阻R V ＝R 串＋R g ＝nR g (其中n ＝U U g ＝UI g R g )可知，电压表量程越大，其分压电阻R 越大，电压表内阻R V 越大．4．由改装后电流表的内阻R A ＝R 并R gR 并＋R g ＝R g n (其中n ＝II g )可知，电流表的量程越大，其分流电阻R 并越小，电流表的内阻R A 越小． 三、电路的等效与简化 电路的简化原则及方法 (1)无电流的支路可去掉．(2)两等势点间的电阻可省去或视为短路． (3)理想导线可长可短．(4)节点沿理想导线可任意移动，但不得越过电源、用电器等． (5)理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路． (6)电路电压稳定时，电容器所在电路可认为是断路．例6 (2021·福建宁化第六中学高二期中)如图所示电路中，R 1＝R 2＝R 3＝4 Ω，若在a 、c 两点之间加上U ＝12 V 的电压，则理想电流表的读数为( )A ．0B ．0.5 AC ．1.0 AD ．1.5 A。