内阻及电表改装专题演练

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。

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 In =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GG r I Un =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 mAC．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 ΩB．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 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 ，801025010206-31=⨯⨯=-n ,并联的电阻为791g R R =要扩大至25mA ，1001025010256-32=⨯⨯=-n ,并联的电阻为992g 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=7999。

专题训练：电表改装、电源内阻一．计算题（共2小题）1．实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的．图中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）I g=1mA的电流表，其电阻R g=100Ω，图为某同学改装后的电流表电路图，R1、R2为定值电阻．若使用a和b两个接线柱时，电表的量程为3mA；若使用a和c两个接线柱时，电表的量程为10mA，求R1，R2的阻值．2．现一只满偏电流I g=3mA的电流计G，已知其电阻R g=100Ω，现在需要把它改装成一只量程I c=3A的电流表，如图a所示．求（1）电阻R x的阻值；（2）求改装后的电流表电阻R c的阻值；（3）如图b所示，将改装后的电流表接入电路中．已知电源电压U=10V，电阻R1=5Ω．闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数I=1.0A．求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2，以及通过原电流计G的电流I1．二．解答题（共7小题）3．我们可以用图示的电路图测量未知电阻R X的阻值．调节电路，当电压表示数U为14.0V 时，电流表的示数为0.40A．（1）计算R X的阻值；（2）实际上，电流表是有电阻的，如果考虑到电流表的电阻值R A为0.5Ω，计算这时待测电阻R X′的阻值．4．干电池是我们实验时经常使用的电源，它除了有稳定的电压外，本身也具有一定的电阻．可以把一个实际的电源看成一个理想的电源（即电阻为零）和一个电阻串联组成，如图a所示．用图b所示的电路可以测量出一个实际电源的电阻值．图中R=14Ω，开关K闭合时，电流表的读数I=0.2A，已知电源电压U=3.0V，求电源的电阻r．5．常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的．电流表G也是一个电阻，同样遵从欧姆定律．图甲是一个量程为0～3mA的电流表G，当有电流通过时，电流可以从刻度盘上读出，这时G的两接线柱之间具有一定的电压．因此，电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表．已知该电流表的电阻为R g=10Ω．（1）若将这个电流表当成电压表使用，则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值？（2）如图乙所示，若将这电流表串联一个定值电阻R后，使通过G的电流为3mA时，A、B之间的电压等于3V，这样A．B之间（虚线框内）就相当于一个量程为0～3V的电压表（图丙），求串联的定值电阻R的大小．6．实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它．实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示：在图乙中R1=14Ω，R2=9Ω．当只闭合S1时，电流表读数I1=0.2A；当只闭合S2时，电流表读数I2=0.3A，把电源按图甲中的等效方法处理．求电源的电压U和电阻r．7．实验室有一种小量程的电流表叫毫安表，用符号表示，在进行某些测量时，其电阻不可忽略．在电路中，我们可以把毫安表看成一个定值电阻，通过它的电流可以从表盘上读出．利用图示电路可以测量一个毫安表的电阻，电源的电阻不计，R1=140Ω，R2=60Ω．当开关S1闭合、S2断开时，毫安表的读数为6mA；当S1、S2均闭合时，毫安表的读数为8mA．求毫安表的电阻R A和电源的电压U．8．在进行某些电学测量时，把电压表看成能显示其两端电压的大电阻，将它与一个阻值很大的待测电阻R x串联接入电路，根据电压表的示数可以测出R x的阻值，这是一种测量大电阻的方法．如图所示的电路中，电压表的内阻R v=20kΩ，量程为150V，最小分度值为5V，电压U=110V，电压表的示数为50V．（1）求电路中的电流大小．（2）求待测电阻R x的阻值．（3）上述电路中，若将R x换成阻值约为20Ω的小电阻，用这种测量方法能否准确测出它的阻值？写出你的判断依据．9．实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的．图a中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）I g=3mA的电流表，其电阻R g=10Ω，要把它改装为一个量程为3A的电流表（如图b），问：（1）当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为多少；（2）需要给它并联一个多大的电阻R0；（计算结果小数点后保留两位数字）（3）设改装后的电流表的电阻为R，比较R与R0的大小关系，并简单地说明理由．专题训练：电表改装、电源内阻参考答案与试题解析一．计算题（共2小题）1．实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的．图中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）I g=1mA的电流表，其电阻R g=100Ω，图为某同学改装后的电流表电路图，R1、R2为定值电阻．若使用a和b两个接线柱时，电表的量程为3mA；若使用a和c两个接线柱时，电表的量程为10mA，求R1，R2的阻值．【解答】解：（1）若使用a和b两个接线柱时，R1、R2串联，串联以后再与灵敏电流表G 并联，所以根据并联电路的电压特点可知：U G=U串，根据I=和并联电路的电流特点可得：I g R g=（I﹣I g）（R1+R2）即：0.001A×100Ω=（0.003A﹣0.001A）×（R1+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①（2）若使用a和c两个接线柱时，灵敏电流表G和R2串联以后再和R1并联，所以根据串联电路的电压特点可知：U G′+U2=U1，根据I=可得：I g（R g+R2）=I1R1=（I′﹣I g）R1，即：0.001A×（100Ω+R2）=（0.01A﹣0.001A）×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②联立①②两式可得：R1=15Ω，R2=35Ω；答：R1，R2的阻值分别为15Ω、35Ω．2．现一只满偏电流I g=3mA的电流计G，已知其电阻R g=100Ω，现在需要把它改装成一只量程I c=3A的电流表，如图a所示．求（1）电阻R x的阻值；（2）求改装后的电流表电阻R c的阻值；（3）如图b所示，将改装后的电流表接入电路中．已知电源电压U=10V，电阻R1=5Ω．闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数I=1.0A．求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2，以及通过原电流计G的电流I1．【解答】解：（1）将I g=3mA的电流计G，改装成一只量程I c=3A的电流表，根据并联电路电流的规律，通过R x的电流：I x=I c﹣I g=3A﹣3mA=2.997A，由欧姆定律I=，电流计G的电压：U′=R g I g=100Ω×0.003A=0.3V，根据并联电路电压的规律和欧姆定律，则R x===Ω≈0.1Ω；（2）由欧姆定律I=，改装后的电流表电阻R c的阻值：R c===0.1Ω；（3）由图b可知，电流表电阻与R1和变阻器串联，由欧姆定律I=，电路的总电阻：R===10Ω，根据电阻的串联，滑动变阻器接入电路中的阻值：R2=R﹣R c﹣R1=10Ω﹣0.1Ω﹣5Ω=4.9Ω；改装后的电流表中，原电流计G与R x并联，根据分流原理，通过电流计G的电流与R x电流之比等于R x与R g之比，即=，=﹣﹣﹣﹣﹣①根据并联电路电流的规律：I1+I′X=I=1.0A﹣﹣﹣﹣﹣②，由①②得：通过原电流计G的电流：I1=10﹣3A．答：（1）电阻R x的阻值约为0.1Ω；（2）改装后的电流表电阻R c的阻值为0.1Ω；（3）此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2=4.9Ω，通过原电流计G的电流I1=10﹣3A．二．解答题（共7小题）3．我们可以用图示的电路图测量未知电阻R X的阻值．调节电路，当电压表示数U为14.0V 时，电流表的示数为0.40A．（1）计算R X的阻值；（2）实际上，电流表是有电阻的，如果考虑到电流表的电阻值R A为0.5Ω，计算这时待测电阻R X′的阻值．【解答】解：（1）；（2）R′x=R x﹣R A=35Ω﹣0.5Ω=34.5Ω答：（1）计算R X的阻值35Ω；（2）这时待测电阻R′X的阻值为34.5Ω．4．干电池是我们实验时经常使用的电源，它除了有稳定的电压外，本身也具有一定的电阻．可以把一个实际的电源看成一个理想的电源（即电阻为零）和一个电阻串联组成，如图a所示．用图b所示的电路可以测量出一个实际电源的电阻值．图中R=14Ω，开关K闭合时，电流表的读数I=0.2A，已知电源电压U=3.0V，求电源的电阻r．【解答】已知：R=14Ω，I=0.2A，U=3V求：r解：Ω，r=15Ω﹣14Ω=1Ω；答：电源电阻为1Ω．5．常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的．电流表G也是一个电阻，同样遵从欧姆定律．图甲是一个量程为0～3mA的电流表G，当有电流通过时，电流可以从刻度盘上读出，这时G的两接线柱之间具有一定的电压．因此，电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表．已知该电流表的电阻为R g=10Ω．（1）若将这个电流表当成电压表使用，则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值？（2）如图乙所示，若将这电流表串联一个定值电阻R后，使通过G的电流为3mA时，A、B之间的电压等于3V，这样A．B之间（虚线框内）就相当于一个量程为0～3V的电压表（图丙），求串联的定值电阻R的大小．【解答】已知：R g=10Ω，I=3mA=3×10﹣3A求：U g，R解：（1）根据欧姆定律得U g=IR g=0.003A×10Ω=0.03V；（2）AB之间的电阻=因为R g和R串联，所以R=R AB﹣R g=1000Ω﹣10Ω=990Ω．答：（1）应标的电压值为0.03V；（2）串联的定值电阻R为990Ω．6．实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它．实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示：在图乙中R1=14Ω，R2=9Ω．当只闭合S1时，电流表读数I1=0.2A；当只闭合S2时，电流表读数I2=0.3A，把电源按图甲中的等效方法处理．求电源的电压U和电阻r．【解答】解：由题意可得：当开关S1闭合时，由欧姆定律得：U=I1（R1+r）当开关S2闭合时，由欧姆定律得：U=I2（R2+r）因电压不变，故可得：I1（R1+r）=I2（R2+r）代入数据得；0.2A×（14Ω+r）=0.3A×（9Ω+r）解得：r=1Ω将r=1Ω代入U=I1（R1+r）可得U=3V．答：电源电压U为3V，内阻r为1Ω．7．实验室有一种小量程的电流表叫毫安表，用符号表示，在进行某些测量时，其电阻不可忽略．在电路中，我们可以把毫安表看成一个定值电阻，通过它的电流可以从表盘上读出．利用图示电路可以测量一个毫安表的电阻，电源的电阻不计，R1=140Ω，R2=60Ω．当开关S1闭合、S2断开时，毫安表的读数为6mA；当S1、S2均闭合时，毫安表的读数为8mA．求毫安表的电阻R A和电源的电压U．【解答】解：当开关S1闭合、S2断开时，由欧姆定律可得：U=I1（R1+R2+R A）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣（1）当S1、S2均闭合时，由欧姆定律得：U=I2（R1+R A）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣（2）则有I1（R1+R2+R A）=U=I2（R1+R A）；代入数据得：6×10﹣3A×（140Ω+60Ω+R A）=8×10﹣3A×（140Ω+R A）则解得：R A=40Ω；将R A代入（2）式可得：U=8×10﹣3A×（140Ω+40Ω）=1.44V；答：毫安表的阻值为40Ω，电源电压为1.44V．8．在进行某些电学测量时，把电压表看成能显示其两端电压的大电阻，将它与一个阻值很大的待测电阻R x串联接入电路，根据电压表的示数可以测出R x的阻值，这是一种测量大电阻的方法．如图所示的电路中，电压表的内阻R v=20kΩ，量程为150V，最小分度值为5V，电压U=110V，电压表的示数为50V．（1）求电路中的电流大小．（2）求待测电阻R x的阻值．（3）上述电路中，若将R x换成阻值约为20Ω的小电阻，用这种测量方法能否准确测出它的阻值？写出你的判断依据．【解答】解：（1）电压表与待测电阻串联，∵串联电路中各处的电流相等，∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：I===2.5×10﹣3A；（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴电阻Rx两端的电压：U x=U﹣U V=110V﹣50V=60V，待测电阻Rx的阻值：R x===2.4×104Ω=24kΩ；（3）若将Rx换成阻值约为20Ω的小电阻时，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴电路中的电流：I′=，电压表的示数：U V′=I′R V=R V=×20×103Ω≈109.89V，∵电压表的最小分度值为5V，∴109.89V读数时一般会读成110V，故用这种测量方法不能准确测出它的阻值．答：（1）电路中的电流为2.5×10﹣3A；（2）待测电阻Rx的阻值为24kΩ；（3）上述电路中，若将Rx换成阻值约为20Ω的小电阻，用这种测量方法不能准确测出它的阻值，原因是待测电阻的阻值与电压表的阻值相差太大时，待测电阻分得的电压可以忽略不计．9．实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的．图a中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）I g=3mA的电流表，其电阻R g=10Ω，要把它改装为一个量程为3A的电流表（如图b），问：（1）当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为多少；（2）需要给它并联一个多大的电阻R0；（计算结果小数点后保留两位数字）（3）设改装后的电流表的电阻为R，比较R与R0的大小关系，并简单地说明理由．【解答】解：（1）∵I=，∴当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为U=I g R g=0.003A×10Ω=0.03V；（2）两个电阻并联时，通过R0的电流为I0=I最大﹣I g=3A﹣0.003A=2.997A，并联电阻为R0=≈0.01Ω；（3）电阻并联相当于增加了导体横截面积，总电阻比最小的电阻都小，所以R小于R0，根据并联电路特点，R=，由于R0远小于R g，所以（R g+R0）≈R g，所以R=≈R0．答：（1）当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为0.03V；（2）需要并联的电阻约0.01Ω；（3）R小于R0，但R与R0阻值接近相同．。

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 o⑵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@ AjF. “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。

电表改装专题训练1、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=200 μA，内阻估计在400~600 Ω之间。

（1）按图1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0~200 Ω）B．滑动变阻器（阻值范围0~1 750 Ω）C．电阻箱（阻值范围0~999 Ω）D．电阻箱（阻值范围0~99 999 Ω）E．电源（6 V，内阻不计）F．电源（12 V，内阻不计）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）假定由上述步骤已测出电流表内阻R g=500 Ω，现在通过串联一个24.5 kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为__________。

（3）图2是测定未知电阻R x的电路图，图3是电路中所需要的器材（虚线框内为上述已改装好的电压表），请按电路图画出连线，将所示器材接成实验电路。

（4）测量时，电流表的读数为0.20 A，而改装后的电压表的表头读数如图4所示，那么R x的阻值等于________Ω。

2、（多选）如图所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（ ）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 ．上述说法都不对3、电流表的内阻为g R 、满刻度电流为g I 。

那么以下结论中正确的是（ ） ① 如并联一个阻值为n g R 的定值电阻，就可以改装为量程是n g I 的电流表②如串联一个阻值为n g R 的定值电阻，就可以改装为一个量程是(n ＋1)g I g R 的电压表 ③如并联一个阻值为g R /(n –1)的定值电阻，就可以改装为一个量程是n g I 的电流表 ④如串联一个阻值为g R /n 的定值电阻，就可以改装为一个量程是(n –1)g I g R 的电压表A ．①③正确B ．②④正确C ．①④正确D ．②③正确4、一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为A I g μ50=，表头电阻Ω=k R g 1，若改装成量程为I m =1 mA 的电流表，应并联的电阻阻值为_______Ω。

特殊法测电阻、电源内阻、电表改装 班级 姓名1．(2016·烟台)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S 1闭合，S 2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比I 甲∶I 乙＝2∶5，则R 1∶R 2＝__ __；当开关S 1、S 2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U 甲∶U 乙＝__ __2.如图所示的电路中，闭合开关，发现每个电表都有一定的示数。

向右移动变阻器的滑片，则A.电流表A 1示数减小，电流表A 2和电压表V 示数增加B.电流表A 1和A 2的示数都减小，电压表示数增加C.电流表A 1、A 2和电压表V 的示数都减小D.电流表A 1、A 2和电压表V 的示数都增加3．用如图所示的电路来测量未知电阻RX 的阻值，R 0阻值已知。

(1）将实验过程补充完整：a ．对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处；b ．闭合开关，__________________________________________。

c ．断开开关，整理器材。

(2）用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻R X ＝_____________。

(3）写出本实验中滑动变阻器的作用：_______________________________________。

4．(2016，遂宁)小华同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3 V 的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A ”字样，导线若干。

(1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整。

(2)在连接实验电路时，小华应将开关处于_ _状态。

闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最_ _(填“左”或“右”)端。

(3)小华连接好电路，闭合开关后，移动滑变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是__ _。

实验二：电表的改装1．一电流表的满偏电流I g =1mA ，内阻为200Ω。

下列说法正确的是（）A ．要把它改装成一个量程为0.5A 的电流表，则应在电流表上串联一个约为0.4Ω的电阻B ．要把它改装成一个量程为0.5A 的电流表，则应在电流表上并联一个约为0.4Ω的电阻C ．要把它改装成一个量程为3V 的电压表，则应在电流表上串联一个2000Ω的电阻D ．要把它改装成一个量程为3V 的电压表，则应在电流表上并联一个2000Ω的电阻【答案】B【解析】AB.把电流表改装成0.5A 的电流表需要并联一个分流电阻，并联电阻阻值为：0.001200Ω0.4Ω0.50.001g gg I R R I I ⨯==≈--；故A 项错误，B 项正确；CD.要将电流表改装成电压表，必须在电流表上串联一个大电阻，串联电阻起分压的作用。

应串联电阻阻值为：32002800Ω0.001g g U R R I =-=-=故C 项错误，D 项错误。

2．（多选）如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G 和一个变阻器R 组成的，已知灵敏电流表的满偏电流I g =2mA ，内电阻R g =300Ω，则下列说法正确的是A ．甲表是电流表，R 增大时量程增大B ．乙表是电压表，R 增大时量程增大C ．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A则R =0.5ΩD ．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V ，则R =1200Ω【答案】BD【解析】AC ．甲由一个灵敏电流表G 和一个变阻器R 并联，利用并联电阻的分流，改装成安培表。

安培表的量程g gg I R I I R =+，可知当R 减小时量程I 增大，在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A ，根据g gg I R I I R =+，解得：R =1.003Ω，AC 错误；BD ．乙由一个灵敏电流表G 和一个变阻器R 串联，利用串联电阻的分压，改装成伏特表。

伏特表的量程()g g U I R R =+，可知R 增大时量程增大;由公式()g g U I R R =+，在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V ，则R =1200Ω，BD 正确。

第52讲实验：把电流表改装为电压表测定电源的电动势和内阻(一)把电流表改装为电压表体验成功1.在采用半偏法来测量电流表(I g＝100 μA，r约为100 Ω)的内阻时，准备了6 V的蓄电池和一节干电池，还有最大阻值分别为4.7 kΩ和470 kΩ的滑动变阻器.为了减小实验误差，应选用下列各组器材中的( )A.R1应选用最大阻值为4.7 kΩ的滑动变阻器，而电源应选用6 V的蓄电池B.R1应选用最大阻值为470 kΩ的滑动变阻器，而电源应选用干电池C.R1应选用最大阻值为4.7 kΩ的滑动变阻器，而电源应选用干电池D.R1应选用最大阻值为470 kΩ的滑动变阻器，而电源应选用6 V的蓄电池解析：电源的电动势越大，当电流表满偏时，电路的总电阻就越大，当闭合S2后，电路中的电流所受影响越小，误差越小.答案：D2.由两个相同的电流表改装成两个量程不同的电流表和，表的量程是表的2倍.下列说法正确的是( )A.若串联起来，则两表的指针偏角θ1＜θ2，两表的示数相等B.若串联起来，则两表的指针偏角相等，表的示数大于表的示数C.若并联起来，则两表的指针偏角相等，表的示数大于表的示数D.若并联起来，则两表的指针偏角θ1＞θ2，两表的示数相等解析：两电表串联起来时，两表头的相对关系如图甲所示，两表的示数相等，由R1＜R2可知θ1＜θ2；两电表并联起来时，两表头的相对关系如图乙所示，两表头的指针偏角相等，表的示数为表的2倍.甲 乙答案：AC3.若用半偏法测得量程为100 μA 的电流表的内阻为600 Ω，那么要把此电流表改装成量程为5 V 的电压表时，改装的方法是和电流表 联一个阻值为 Ω的电阻.请你在图甲所示的电流表的表盘上相应的刻度处标出1 V 、3 V 、5 V 刻度，改装后电流表刻度盘上每小格表示 V.解析：U V ＝I g (R ＋r )解得：需串联的电阻R ＝49400 Ω.答案：(1)串 49400 如图乙所示 0.54.将满偏电流I g ＝300 μA 、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对.(1)利用如图甲所示的电路测量电流表的内阻(图甲中电源的电动势E ＝4V)：先闭合S 1，调节R ，使电流表的指针偏转到满刻度；再闭合S 2，保持R 不变，调节R ′，使电流表的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.(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标准电压表进行核对，试在虚线框中画出实验电路图并连接好图乙中的实物图.[2020年高考·江苏物理卷]解析：(1)R gR ′＝12故R g ＝2002Ω＝100 Ω. (2)根据I g R g ＋I g R 0＝3 V解得：R 0＝9900 Ω.(3)如图丙、丁所示.答案：(1)100(2)串联 9900(3)如图丙、丁所示(二)测定电源的电动势和内阻体验成功1.在测定电池的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列仪器，不能．．达到实验目的的是( ) A.一只电流表和一个电阻箱B.一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器C.一只电压表和一个电阻箱D.一只电流表和一个滑动变阻器解析：根据E ＝I (R ＋r )，一只电流表和一个电阻箱读出两组电流、电阻值，便可求E 、r ；一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器，改变变阻器的阻值读出两组电流、电压值，便可求E 、r .根据E ＝U ＋U Rr ，一只电压表和一个电阻箱读出两组电压、电阻值，便可求E 、r .选项A 、B 、C 均可以达到实验目的.答案：D2.为了测量两节串联干电池的电动势，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中E 是待测电池组，内阻不能忽略；、是两只量程合适的相同的电表，内阻不是很大，且未知；S 1、S 2是单刀单掷开关；导线若干.(1)请根据电路图甲，在图乙中将器材连成实物图.(2)实验需要测量的物理量是.(3)用测出的物理量，导出串联电池组电动势的表达式是： .甲 乙解析：(2)先闭合S 1、断开S 2，记下、的示数U ，由闭合电路的欧姆定律可得：E ＝2U ＋U Rr 再闭合S 2，记下的示数U ′，有：E ＝U ′＋U ′Rr联立解得：E ＝UU ′U ′－U. 答案：(1)如图丙所示(2)S 1闭合，S 2断开时、的示数U ；S 1、S 2闭合后的示数U ′ (3)E ＝UU ′U ′－U3.利用如图甲所示的电路测量电池组的电动势E 和内阻r .根据实验数据绘出1I－R 图线如图乙所示，其中R 为电阻箱的示数，I 为电流表的示数，不计电流表的内阻，由此可以得到E ＝ V ，r ＝ Ω.甲 乙解析：取图象上两个点(0,0.5)和(4,2.5)，代入I ＝E R ＋r ，得：E ＝2r ，E ＝12.5(4＋r ) 解得：r ＝1 Ω，E ＝2 V.答案：2 14.现有一种特殊的电池，它的电动势E 约为9 V ，允许通过的最大电流约为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑；R 为电阻箱，阻值范围为0～9999 Ω；R 0是定值电阻，起保护电路的作用.(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A.10 Ω， 2.5 WB.50 Ω， 1.0 WC.200 Ω， 1.0 WD.2000 Ω， 5.0 W本实验中应选用 .(2)该同学将符合要求的R 0接入电路后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数U ，再改变电阻箱的阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图象.根据该同学所作的图象，可求得该电池的电动势E ＝ V ，内阻r ＝ Ω.解析：(1)此电路中保护电阻的作用是保护电源，应使电路中的总电流不超过电池允许通过的最大电流.在电阻箱R 的阻值取零时，计算可得需要的保护电阻的阻值最小为180 Ω，而此电阻允许通过的最大电流为71 mA ，故C 项满足要求.(2)利用图线的截距和斜率来解答.先写出实验电路中 1U 和 1R 0＋R的函数关系式，再作解答.过程如下：由闭合电路欧姆定律可得E ＝U ＋U R 0＋R r ，则有1U ＝1E ＋r E ·1R 0＋R .1U —1R 0＋R图象应为直线，它在纵轴上的截距是电源电动势的倒数，斜率即为内阻和电动势的比值.答案：(1)C (2)10 46(45～48均可)金典练习二十六 实验：把电流表改装为电压表测定电源的电动势和内阻用多用电表探索黑箱内的电学元件传感器的简单应用选择题部分共4小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.1.将四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表、和两个电压表、.已知电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好后把它们按如图所示的方式接入电路，则下列说法正确的是( )A.电流表的示数大于电流表的示数B.电流表的偏转角小于电流表的偏转角C.电压表的示数小于电压表的示数D.电压表的偏转角等于电压表的偏转角解析：本题考查电流表的改装原理及串、并联电路的特点.由于表头相同，不管是并联还是串联，流过表头的电流相同，故四个表的偏转角相同，所以选项B错误、D正确.又由于、的量程大，在相同偏转角的情况下示数大，故选项A正确、C错误.答案：AD2.有一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示.将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为P D、P1、P2，则它们之间的大小关系为( )甲 乙 丙A.P 1＝4P 2B.P D ＝P 9C.P 1＜4P 2D.P D ＞P 2解析：由图甲可知，电阻器D 的阻值随电压的增大而减小，当D 接入丙图所示电路时有：U D ＜U ，R D ＞R 2＝R 1，故R D 与R 2并联后的阻值大于R 12，U 1＜23U ，U D ＝U 2＞13U ，可得选项A 、B 、D 错误，C 正确. 答案：C3.氧化锡传感器主要用于检测汽车尾气中一氧化碳的浓度，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化.在图甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器不同的电阻，这样，显示仪表的指针就与一氧化碳的浓度有了对应关系，观察仪表的指针就能判断一氧化碳的浓度是否超标.有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的电导(即电阻的倒数)－浓度曲线如图乙所示.请判断丙图中，电压表的示数U 0与一氧化碳浓度C 之间的对应关系正确的是( )丙解析：由图乙可知，CO 浓度增大时，R 传变小→I 干变大→U 0增大.又由定量关系：R传∝1C，U0＝ER传＋R＋R0·R0，可知U0与C不是线性关系，故选项B正确.答案：B4.图示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光敏电阻自动计数器的基本工作原理是( )A.当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B.当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次解析：当光被挡住时，R1的阻值变大，分得的电压变大，R2两端的电压变小，控制系统的输入电压就减小.答案：AC非选择题部分共8小题，共76分.5.(8分)有一电流表，其内阻R g＝100 Ω，满偏电流I g＝100 μA.今欲将其改装成量程为3 V的电压表.(1)应在电流表上串联一阻值为Ω的电阻.(2)若与标准的电压表比较，此改装的电压表每次的测量值均略偏小，则应.A.在R旁再串联一个适当的小电阻B.在R旁再串联一个适当的大电阻C.在R两端并联一个适当的小电阻D.在R两端并联一个适当的大电阻(3)校正成准确的电压表后，某次测量示数如图所示.此时所测量的电压为V.解析：(1)由电压表的原理，得：U＝I g(R g＋R)解得：R＝29900 Ω.(2)要使该电表变得准确，即要在某电压下通过表头的电流略为变大，故需在R两端并联一适当的大电阻.答案：(1)29900 (2)D (3)2.046.(8分)利用如图所示的电路可以测出电源的电动势和内阻.当滑动变阻器的滑片在某一位置时，理想电流表和电压表的示数分别是2 mA和1.98 V；当滑片滑到另一位置时，电流表和电压表的示数分别是4 mA和1.96 V.则电源的电动势E＝V，内阻r＝Ω.解析：由闭合电路的欧姆定律，列方程组：E＝1.98＋0.002rE＝1.96＋0.004r解得：E＝2.0 V，r＝10 Ω.答案：2.0 107.(10分)在用如图所示的电路测电流表的内阻的实验中，备用的器材有：A.电流表(量程为100 μA)；B.标准电压表(量程为5 V)；C.电阻箱(阻值范围为0～9999 Ω)；D.可变电阻(阻值范围为0～99999 Ω)；E.电源(电动势为2 V，有内阻)；F.电源(电动势为6 V，有内阻)；G.滑动变阻器(阻值范围为0～50 Ω，额定电流为1.5 V)；H.若干开关和导线.如果想得到较高的精确度，在以上备用的器材中，可变电阻R应选用，可变电阻R′应选用，电源应选用.(填器材前的字母序号)答案：D C F8.(10分)图示为一多用电表，S为选择开关，Q为欧姆挡调零旋钮.现在要用它先后测量阻值大约分别为R1＝170 Ω和R2＝2.2 kΩ两个电阻的阻值，下面提出了测量过程中一系列可能的操作，请你选出能尽可能准确地测定各阻值和符合多用电表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理的顺序填写在后面的横线空白处.A.旋动S使其尖端对准OFF挡B.旋动S使其尖端对准欧姆挡×1 kC.旋动S使其尖端对准欧姆挡×100D.旋动S使其尖端对准欧姆挡×10E.旋动S使其尖端对准欧姆挡×1F.旋动S使其尖端对准V1000G.将两表笔分别接到R1的两端，读出R1的阻值H.将两表笔分别接到R2的两端，读出R2的阻值I.两表笔短接，调节Q使表针对准欧姆挡刻度盘上的0，随后即断开所选择操作及合理顺序为(用字母序号填写)：.答案：DIGCIHA9.(10分)电流—电压两用电表的电路如图甲所示.已知图中S是双刀双掷开关，如图乙所示，a、b、c、d、e、f为接线柱，双刀双掷开关的触刀掷向a、b 时，e与a接通，f与b接通；掷向c、d时，e与c接通，f与d接通.灵敏电流表的量程是0.001 A，内阻是100 Ω；电阻R1的阻值为9900 Ω，R2的阻值是1.01 Ω.那么：甲乙(1)触刀掷向a、b时，此两用电表为表，量程为.(2)触刀掷向c、d时，此两用电表为表，量程为.解析：(1)触刀掷向a、b时，表与R1串联组成一电压表，其量程U V＝0.001×(100＋9900) V＝10 V.(2)触刀掷向c、d时，与R2并联，组成一电流表，其量程I A＝0.001 A＋0.001×100A＝0.1 A.1.01答案：(1)电压10 V (2)电流0.1 A10.(10分)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求伏安特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值约40～50 Ω.将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(电动势为3 V，内阻可忽略)、直流电流表(内阻约为1 Ω)、直流电压表(内阻约为5 kΩ)、滑动变阻器(阻值范围为0～10 Ω)、开关、导线若干.(1)图甲所示的a、b、c三条图线中，能反映出热敏电阻的伏安特性的曲线是.(2)在图乙所示的虚线框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小.乙(3)根据电路图，在图丙所示的实物图上连线.答案：(1)c(2)电路图如图丁所示，其中R x为热敏电阻，R P为滑动变阻器.丁戊(3)实物图连线如图戊所示11.(10分)如图甲所示，数字多用电表是近年来发展起来的高科技数码产品，是传统机械式电表的更新换代产品.数字多用电表有测量精度高、读数方便等许多独特的优点.以型号“DF930”普通数字多用电表为例，其电压挡所用量程的内阻高达10 MΩ，而机械指针式电压表的内阻一般为几千欧到几十千欧，内阻高出2～3个数量级.甲乙现有一个型号为“DF930”的数字多用电表，用它来测量一个电池的电动势和内阻.提供的测量器材还有：一个滑动变阻器R(阻值范围为0～30 Ω)、两个开关、导线若干.实验要求：利用这些器材，尽量采用最简单的测量方法，分两步进行.首先测量电动势，待电动势测定之后再测量其内阻.现按图乙所示的电路图连接好电路.操作步骤：(1)将数字多用电表的选择开关置于挡，选择合适的量程，断开开关，闭合开关，记录表的示数，然后反复测量多次，取平均值并记为a.(2)将数字多用电表的选择开关置于挡，选择合适的量程，断开开关，闭合开关，记录表的示数，记为b；紧接着进行以下操作：将选择开关置于挡，选择合适的量程，然后同时闭合开关和，记录表的示数并记为c，把b和对应的c作为一组数据记录下来，然后反复测量多次，得到多组数据.(3) 即为干电池的电动势.(填“a”、“b”或“c”)(4)干电池的内阻的表达式r＝(用a、b、c表示)，将步骤(2)中测得的数据代入公式，求出r的平均值，即为干电池的内阻.答案：(1)电压S1S2(2)欧姆S2S1电压S1S2(3)a (4)ab －cb c12.(10分)在如图甲所示的虚线框中有一种发热装置，它是由三段阻值相同的电热丝组成的.这个发热装置的电路与虚线框外的电路相连接，当开关S 扳到A 点时为高温，扳到B 点时为低温(电源的路端电压不变)，且在相同时间内，高温时产生的热量是低温时产生热量的2倍.试在虚线框内画出该装置内的电路图.解析：由焦耳定律结合欧姆定律有Q ＝U 2R t ，在U 、t 相同的条件下，Q ∝1R，故有Q A Q B ＝R B R A ＝12，R B ＝2R A ，所以，可得电路图如图乙所示.答案：如图乙所示。