48.物理高考一轮复习从教材走向高考(高考热点：电表的改装问题)

权掇市安稳阳光实验学校2008高考物理一轮复习 第二节 串并联电路 电表的改装一、复习目标：1．熟练掌握串并联电路的特点，能够化简电路 2．掌握含容电路的分析与计算3．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4．掌握滑动变阻器的两种用法 二、难点剖析： 1．串并联与混联电路 （1）串联：电流强度 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n电压 U ＝U 1＋U 2＋…＋U n 电阻 R ＝R 1＋R 2＋…＋R n电压分配 R R UU R R U U n n ==,2121功率分配 R R P P R R P P nn ==,2121（2）并联：电流强度 I ＝I 1＋I 2＋…＋I n电压 U ＝U 1＝U 2＝…＝U n电阻 nR R R R 111121+++= 电流分配 n n R R I I R R I I ==,1221功率分配 n n R R P P R R P P ==,12212．电路中有关电容器的计算。

（1）电容器跟与它并联的用电器的电压相等。

（2）在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并标在图上。

（3）在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。

3．电表的改装（1）电流表原理和主要参数①电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I 成正比，即θ＝kI ，故表的刻度是均匀的。

②电流表的主要参数有，表头内阻R g ：即电流表线圈的电阻；满偏电流I g ：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U ：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故U g ＝I g R g（2）电流表改装成电压表方法：串联一个分压电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝gU U，则根据分压原理，需串联的电阻值g g gRR n R U U R )1(-==，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。

电表的改装一、电流计G 的原理和主要参数电流表 G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用产生偏转的原理制成的，且指针偏角θ与电流强度I 成正比，即θ＝kI ，故表的刻度是均匀的。

电流表的主要参数有：表头内阻 R g：即电流表线圈的电阻满偏电流 I g：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压 U g：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故 U g ＝Ig?R g二、电流表改装成电压表改装的目的是：测量更大的电压方法：若量程扩大n 倍，则应给电流表串联一个电阻。

故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大，电压表的内阻越大。

n U R U R R(n 1)RU g g gU g三、电流表改装成电流表改装的目的是 :测量更大的电流n IRIg R g R g I g I R n1故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小，电流表的内阻越小。

说明：改装后的电表中通过电流计G 的最大电流I max与两端的最高电压U max变为多少？改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流 I g和满偏电压U g，只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。

例 1：一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为I g=50μA，表头电阻 R g=1kΩ，(1)若改装成量程为I m=1mA 的电流表，应如何改装？(2)若将改装后的电流表再改装成量程为U m=10V 的电压表，应如何改装？例 2：如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。

安培表A1的量程大于 A 2的量程，伏特表 V1的量程大于 V 2的量程，把它们按图接入电路，则安培表 A 1的读数大于安培表 A 2的读数；安培表 A1的偏转角安培表 A 2的偏转角；伏特表 V1的读数伏特表 V2的读数；伏特表 V1的偏转角伏特表 V 2的偏转角；（填“大于”，“小于”或“等于”）四、改装电压表的校对路如示V 准表，R 滑阻器（分器接法），虚框中改装表。

电表的改装一、电流计G 的原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用产生偏转的原理制成的，且指针偏角θ与电流强度I 成正比，即θ＝kI ，故表的刻度是均匀的。

电流表的主要参数有：表头内阻R g ：即电流表线圈的电阻满偏电流I g ：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏； 满偏电压U g ：即指针满偏时，加在表头两端的电压， 故U g ＝ I g •R g二、电流表改装成电压表改装的目的是： 测量更大的电压方法：若量程扩大n 倍，则应给电流表 串 联一个电阻。

故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大 ，电压表的内阻越大。

三、电流表改装成电流表 改装的目的是:测量更大的电流故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小，电流表的内阻越小。

说明：改装后的电表中通过电流计G 的最大电流I max 与两端的最高电压U max 变为多少？改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流I g 和满偏电压Ug，只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。

例1：一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为I g =50μA ，表头电阻R g =1kΩ， (1)若改装成量程为I m =1mA 的电流表，应如何改装？(2)若将改装后的电流表再改装成量程为U m =10V 的电压表，应如何改装？ 例2：如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。

安培表A 1的量程大于A 2的量程，伏特表V 1的量程大于V 2的量程，把它们按图接入电路，则安培表A 1的读数 大于 安培表A 2的读数；安培表A 1的偏转角 安培表A 2的偏转角；伏特表V 1的读数 伏特表V 2的读数；伏特表V 1的偏转角 伏特表V 2的偏转角； （填“大于”，“小于”或“等于”） 四、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。

题型2 电表改装改装成电压表改装成电流表内部电路改装原理串联分压并联分流 改装后的量程U ＝I g （R ＋R g ）I＝R ＋R g RI g量程扩大的倍数n ＝UUgn ＝II g接入电阻的阻值R ＝UI g－R g ＝（n －1）R gR ＝I g R gI －I g＝R gn －1改装后的总内阻R V ＝R g ＋R ＝nR gR A ＝R ·R g R ＋R g＝R g n校正电路研透高考 明确方向5.[改装成电压表/2024辽宁]某同学将一量程为250μA 的微安表改装成量程为1.5V 的电压表.先将电阻箱R 1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E 、滑动变阻器R 2、定值电阻R 3、开关S 和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示.（1）微安表铭牌标示内阻为0.8kΩ，据此计算R 1的阻值应为 5.2 kΩ.依据电路图连接电路，并将R 1调为该阻值.（2）开关闭合前，R 2的滑片应移动到 左或2 端.（3）开关闭合后，调整R2的滑片位置，微安表有示数，但变更不显著，故障缘由可能是A.（填选项前的字母）A.1、2间断路B.3、4间断路C.3、5间短路（4）解除故障后，调整R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为98μA，此时须要减小（选填“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值.－R g＝5.2×103Ω＝5.2kΩ.解析（1）依据串联电路规律有I g（R g＋R1）＝U，解得R1＝UI g（2）开关闭合前，R2的滑片应当移动到测量电路电压最小处，即R2的滑片应当移动到左端或2端.（3）若1、2间断路，则该电路从分压电路变成了限流电路，R2的变更引起电路总电阻的变更较小，故微安表有示数但变更不显著；若3、4间断路，则微安表始终无示数；若3、5间短路，则微安表的示数变更范围与无故障时相同.故应选A.（4）调整R2的滑片位置，当标准电压表示数为0.60V时，微安表的示数为98μA，对应的电压U1＝98×1.5V＝0.588V，小于标准电压表的示数，则须要减小R1的阻值，以使改装电250表的量程达到预期值.6.[改装成电流表/2024广东珠海试验中学校考]如图所示，电流表A1（0～3A）和A2（0～0.6A）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入电路中.闭合开关S，调整滑动变阻器，下列说法正确的是（D）A.A1、A2的读数之比为1：1B.A1、A2的读数之比为1：5C.A1、A2的指针偏转角度之比为1：5D.A1、A2的指针偏转角度之比为1：1解析由题知电流表A1、A2量程之比为5：1，则由R g＝U g可得其内阻之比为1：5；A1、I gA2并联，故流经A1、A2的电流之比等于内阻的反比，即流经A1、A2的电流之比为5：1，所以读数之比为5：1，由电表改装原理可知，A1、A2并联，且两电流计相同，故流经电流计的电流相等，两指针偏转角度相等，D正确，A、B、C错误.。

电表改装是指对传统的电表进行改造，使其具有更多的功能和性能。

在这个过程中，我们需要运用一些高中物理的知识点来解决一些技术问题。

下面是一个关于电表改装的步骤思路。

第一步：了解电表的基本原理电表是用来测量电能消耗的设备，其基本原理是利用电流通过电表内部的线圈产生的磁场与外部磁场的相互作用来测量电能的消耗。

在这一步中，我们需要复习一些与电流、磁场、电能消耗相关的物理知识点，如安培定律、磁感应强度等。

第二步：确定改装的目标和功能在进行电表改装之前，我们需要明确改装的目标和所要增加的功能。

例如，我们可能需要增加通信功能，使电表能够通过网络传输数据；或者增加负荷监测功能，实时监测电器的用电情况。

在这一步中，我们需要考虑到电表的结构和原理，以及所需要的技术方案。

第三步：选择合适的传感器和控制器为了实现所需的功能，我们需要选择合适的传感器和控制器。

例如，如果我们需要增加负荷监测功能，我们可以选择合适的电流传感器和微控制器来实现。

在这一步中，我们需要考虑到传感器和控制器的性能参数，并选择适合的型号和规格。

第四步：设计电路和接口在选择好传感器和控制器后，我们需要设计电路和接口，将它们与电表的原有电路连接起来。

在这一步中，我们需要运用一些电路设计的知识点，如串并联电路、电阻分压等，来确保电路的正常工作。

第五步：测试和调试在完成电路设计后，我们需要进行测试和调试，确保改装后的电表能够正常工作。

在这一步中，我们需要运用一些实验和测量的知识点，如安全操作、电压电流测量等，来验证改装的效果。

第六步：优化和改进在测试和调试的过程中，我们可能会发现一些问题或不足之处。

在这一步中，我们需要运用一些物理和工程的知识点，如能量转换、电路优化等，来改进和优化电表的性能和功能。

通过以上的步骤思路，我们可以对电表进行改装，使其具有更多的功能和性能。

在这个过程中，我们需要运用许多高中物理的知识点来解决一些技术问题，并且需要运用一些实验和测量的知识点来验证改装的效果。

- 1 -.版权所有—吕叔湘中学庞留根2008年8月电表的改装一、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 Ω，计算R 1和R 2的阻值。

解：（R 1+R 2）(I 1-I g ) = I g R g①R 1+R 2= I g R g ／(I 1-I g ) = 100÷0.5=200 ΩI g （R g + R 2）=(I 2-I g ) R 1②（R g + R 2）=(I 2-I g ) R 1／Ig = 19R 1∴R 1=20ΩR 2=180Ω三、电压表量程的扩大——串联一个大电阻若U=nU g则有RU UR U g gg gg gg R )n (R U U UR1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 =29000 Ω=29 k Ω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 ΩR 2=（n 2 -1）R g =14900 Ω乙图,同样求出R 1R 1=（n 1 - 1）R g =2900 ΩR g +R 1+R 2=15V ÷1mA=15 K ΩR 2= 12 K Ω五、改装电压表的校对电路图如图示V 为标准电压表，G IIgRgRI-IgGR 2R 1－10mA 1mA－GR 2R 1153甲315V－R 2R 1G乙R 1GVRSG UUg U-Ug RgR- 2 -.版权所有—吕叔湘中学庞留根2008年8月R 为滑动变阻器(分压器接法), 虚线框中为改装电压表。