高中物理复习教案.电表的改装
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）
E =I g (R 1+R g )
1
I g R g
11E =I g R g +(+I g ) R 1
2R 22
化简得到R g =
R 1R 2
R 1-R 2
若R 1＞ ＞R 2 则R g =R 2
[P4 .]电流表量程的扩大——并联一个小电阻 由 (I-Ig ) R= Ig Rg R= Ig Rg ／(I-Ig )
若I =n Ig
I 则 R= Ig Rg ／(I-Ig ) = Rg ／(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= Ig Rg ／(I-Ig ) =0.1×1000 ／9.9=10.1Ω 或 R=Rg ／(n-1)=1000 ／99=10.1Ω
[P5 .]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
和R 的阻值。 解： （R 1+R2） (I1-I g ) = Ig Rg
① R 1+R2= Ig Rg ／(I1-I g ) = 100÷0.5=200 Ω I g （R g + R2 ）=(I2-I g ) R1 ② （R g + R2 ）=(I2-I g ) R1 ／ I g = 19R1 ∴ R 1=20Ω R 2=180Ω
10mA 1mA [P6 .]电压表量程的扩大——串联一个大电阻 若U =nU g 则有
U g R g
=
U -U g
R
R =
U -U g U g
R g =(n -1) R g
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 =Ig R g =0.1V n=U/Ug =30 ∴R=(n-1)Rg =29000 Ω=29 kΩ
1
[P7 .]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 = Ig 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 +R1+R2=15÷1=15 KΩ R 2= 12 KΩ
－
甲 3
152
315V
[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。
改变变阻器R 的滑片位置，使V 的示数分别为0.5V
、 1.0V 、 1.5V 、 2.0V……核对改装电压表的示数是否正确，并算出改装的电压表满刻度时的百分误差。
例如：改装的电压表满刻度3V 时，标准电压表V 的读数为3.1V ，则百分误差
η=
3. 1-3. 03. 1
⨯100%=3. 2%
[P9 .]. 多用表的电原理图 I g =0.5mA， R g =200 Ω 4
10mA 1mA Ω
mA 表头
I g ′= 1mA ，
R g ′ =100 Ω R 1=20Ω
R 2=180Ω
R 3=2.9 KΩ
10mA R 4=14.9 KΩ 3V 15V Ω
R 5 +R6 =1.4KΩ
虚线框中等效于一个1 mA的电流表
[P10 .]07届南京市综合检测题（三）3．四个相同的电流表分别改装成两个电流表A 1、A 2和两个电压表V 1、V 2 ，A 1
的量
程大于的量程A 2的量程， V 1 的量程大于V 2的量程，把它们接入如图所示的电路，闭合开关后 （ A C ）
A ．A 1的读数比A 2的读数大
B ．A 1指针偏转角度比A 2指针偏转角度大 C ．V 1读数比V 2读数大
D ．V 1指针偏转角度比V 2指针偏转角度大
[P11 .]07学年南京市期末质量调研13．（12分）在“把电流表改装为电压表”的实验中，需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻，步骤如下：
①接通S 1（S 2未接通），调节R 1，使电流表指针偏转到满刻度； ②再接通S 2，调节R 2，使电流表指针偏转到满刻度的一半； ③读出R 2的阻值，即认为r g =R 2。
已知电源的电动势为3V ，内阻不计，电流表满偏电流为500μA ，其内阻约在100Ω左右。实验室配有的可变电阻有：
A ．电阻箱（0~999Ω） B. 滑动变阻器（0~200Ω） C ．滑动变阻器（0~10KΩ） D. 滑动变阻器（0~100KΩ） （1）电路中R 1应选，R 2应选
（2）上述实验中电流表内阻的测量量和真实值相比 （选填“偏大”或“偏小”） （3）如果测得该电流表阻值为100Ω，要将其改装为量程为3V 电压表，应串联一个阻值为 Ω的电阻。
答：（1）C A （2）偏小 （3）5900
评分标准：每空3分。
[P13 .]07届1月武汉市调研考试14．某同学准备用500μA 的电流表改装成一块量程为2V 的电压表. 他为了能够更精确地测量该电流表的内电阻，设计了如图所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下：
A ．电流表G 1（量程1mA ，内电阻约为100Ω） B ．电流表G 2（量程500μA ，内电阻约200Ω）
C ．电池组E （电动势为3.0V ，内电阻未知）
D ．滑动变阻器R （阻值范围0~10Ω）
E ．电阻箱R 1（阻值范围0~9999.9Ω） F ．保护电阻R 2（阻值约100Ω）
G ．开关S 1，单刀双掷开关S 2
（1）实验中该同学先按正确的操作步骤连接电路，接着合上开关S 1，再将开关S 2与a 相连，
调节滑动变阻器R 的滑片P ，当电流表G 2有某一合理的示数时，记下电流表G 1的示数为I ；然后将开关S 2与b 相连，保持 不变，调节 ，使电流表G 1的示数仍为I 时，读取电阻箱的阻值为r
.
3
（2）由上述测量过程可知，电流表G 2内电阻的测量值r g .
（3）若该同学通过测量得到电流表G 2的内电阻为190Ω，他必须将一个 Ω的电阻与电流表G 2串联，才能改装为一块量程为2V 的电压表. （4）改装好的电压表要与标准电压表V 0进行逐格核对，请你在答题卷上的方框中画出核对电路图. 核对时，该同学发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时，标准电压表V 0的指针恰好如下右图所示，由此可知，该改装电压表满刻度时的百分误差为 %.
答：（12分）滑片P 位置不变（或保持R 不变）；调节电阻箱R 1； r ；3810；（如图）；2.56（或2.6）. （每空2分，图2分）
[P16 .]07年1月北京市崇文区期末统一练习13．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r g 估计在400Ω—600Ω之间。
（1）电路如图a 所示，利用半偏法测定电流表的内阻r g ，其供选用的器材如下： A ．滑动变阻器（阻值范围0~200Ω） B ．滑动变阻器（阻值范围0~5000Ω） C ．电阻箱（阻值范围0~999Ω） D ．电阻箱（阻值范围0~9999 9Ω） E ．电源（电动势6V ，内阻0.3Ω）
依据实验要求，R 最好选用 、R ′最好选用 ，电源E 最好选 用 。（填入选用器材的字母代号） （2）该实验操作的步骤有：
A ．接通S 1，调节电阻R ，使电流表指针偏转到满刻度
B ．接通S 2，调节电阻R ′，使电流表指针偏转到满刻度的一半 C ．读出R ′的阻值，即认为r g = R′
用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比 。（填“偏大”或“偏小”） （3）由此实验测出电流表内阻r g = 500Ω，现通过串联一个24.5k Ω的电阻把它改装成为一个电压表，则改装后电压表的
量程为 V 。改装后的电压表需要用标准表进行校准，
V
请将图b 中的器材连接成实验电路。如果用改装后的电压表进行测量，表头示数如图c 所示，则测得的电压值是 V 。
图b
答：（1） D C F （2）偏小
（3）5；实物连接图略；
3.0
4