资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩6页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
新高考物理一轮复习考点精讲精练第66讲 电表的改装（2份打包，原卷版+解析版）
展开
这是一份新高考物理一轮复习考点精讲精练第66讲 电表的改装（2份打包，原卷版+解析版），文件包含新高考物理一轮复习考点精讲精练第66讲电表的改装原卷版doc、新高考物理一轮复习考点精讲精练第66讲电表的改装解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
1．（2022•辽宁）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为250μA，内阻为1.2kΩ）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻R1＝40Ω，R2＝360Ω。
（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为0～ 1 mA；
（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时 大 （填“大”或“小”）；
（3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻Rx的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用 乙 （填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。
【解答】解：（1）由图可知当S接A时，R1和R2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为
此时R1和R2的电流为
所以总电流为
I总＝Im+I＝0.75mA+0.25mA＝1mA
即量程为0～1mA。
（2）当开关S接B端时，由图可知R1和电流表串联再和R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过R2的电流变大，干路电流变大，即量程变大，所以比接在A端时大。
（3）图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。
故答案为：（1）1；（2）大；（3）乙
一.知识回顾
1．串、并联电路的特点
2．电流表、电压表的改装
(1)小量程电流表(表头)
①工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的线圈组成。当线圈中有电流通过时，线圈在安培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度越大，从表盘上可直接读出电流值。
②三个参数：满偏电流Ig，表头电阻Rg，满偏电压Ug，它们的关系：Ug＝IgRg。
(2)电压表、电流表的改装
电流表、电压表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。它们的改装原理见下表：
二.例题精析
题型一：扩大电压量程
例1．如图所示，是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10V．当使用a、c两个端点时，量程为0～100V．已知电流表的内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA，则R1和R2的阻值分别是（ ）
A．9.5×103Ω，9.0×104ΩB．9×104Ω，9.5×103Ω
C．8.5×103Ω，9.0×103ΩD．9.5×103Ω，9.0×103Ω
【解答】解：接a、b时，为串联的R1，则有：
R1Rg500＝9500Ω＝9.5×103Ω；
接a、c时，为串联的R1和R2，则有有：
R2Rg﹣R1500﹣9500＝90000Ω＝9.0×104Ω。
故A正确，BCD错误。
故选：A。
题型二：扩大电流量程与检测
例2．某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1200Ω，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16.0mA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 C 。（填正确答案标号）
A.18mA
B.21mA
C.25mA
D.28mA
（3）产生上述问题的原因可能是 AC 。（填正确答案标号）
A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200Ω
B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200Ω
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＝ 。
【解答】解：（1）微安表与分流电阻并联可以改装成电流表，根据图（a）所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
（2）微安表量程为250μA，由图（c）所示表盘可知，其分度值为5μA，其示数为160μA，
电流表示数为16.0mA，电流表示数为微安表示数的100倍，
改装后电流表量程为：250×10﹣6×100＝25×10﹣3A＝25mA，故C正确；
故选：C；
（3）由（2）可知，改装后电流表量程偏大，则流过分流电阻的电流偏大，由并联电路特点可知，分流电阻阻值偏小，把微安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：R；
AB、如果微安内阻Rg测量值错误，并联分流电阻阻值R偏小，则微安内阻Rg测量值偏小，微安表内阻实际阻值大于测量值1200Ω，故A正确，B错误；
CD、如果R值计算错误，接入的电阻偏小会导致改装后电流表量程偏大，故C正确，D错误；
故选：AC；
（4）把微安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：R，
由（2）可知，流过分流电阻电流为流过微安表电流的99倍，则并联电阻：R，Rg＝99R，
把微安表改装成20mA的电流表，并联电阻阻值：R并kR，
则：k；
故答案为：（1）实物电路图如图所示；（2）C；（3）AC；（4）。
题型三：同一表头改装成电流表与电压表
例3．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R1（阻值范围0～999.9Ω）；电阻箱R2（阻值范围0～99999.9Ω）；导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为2.5mA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2.5mA和电压3V两挡。
（1）作为电压表使用时，红、黑表笔应该插入图中哪两个插孔中；
（2）电阻箱R1、R2的阻值分别为多少？
【解答】解：（1）微安表头改装成一个电压表需要串联一个大电阻，作为电压表使用时，红、黑表笔应该插入图中ac两个插孔中。
（2）微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻，根据并联电路特点和欧姆定律得：
R1，
代入数据解得：
R1＝37.5Ω，
电流表改装成一个电压表应串联一个大电阻，根据串联电路特点和欧姆定律得：
R2，
代入数据解得：
R2＝1164Ω。
答：（1）作为电压表使用时，红、黑表笔应该插入图中ac两插孔中；
（2）电阻箱R1、R2的阻值分别为37.5Ω、1164Ω。
三.举一反三，巩固练习
如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2。下列说法正确的是（ ）
A．I1＝2Ig
B．I2＝3Ig
C．若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大
D．若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变大
【解答】解：AB、设R1＝R2＝RG＝R，根据电表改装原理得
I1＝Ig
I2＝Ig
联立可得：I1＝3Ig，I2＝1.5Ig，
故AB错误；
CD、由以上分析可知，若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大；若仅使R2阻值变小，则I1减小，I2变大，故C正确，D错误。
故选：C。
李伟同学在学习电表改装的原理以后，想找器材实践一下，于是他从学校实验室找来了一个小量程电流计G（表头），查阅说明书，知道了该电流表满偏电流为50μA，内阻为800Ω，他想把该电流计改装成0～1mA和0～10mA的双量程电流表，电路图如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．改装后开关接2时量程为0～1mA
B．改装后的电流表量程均随电阻R2的阻值增大而减小
C．改装后的电流表量程均随电阻R1的阻值增大而减小
D．改装后开关接2时电流表内阻大于开关接1时的内阻
【解答】解：A、接2时，分流电阻只有R1，分流电阻越小，改装后电流表的量程越大，所以接1时量程为I1＝1mA，接2时量程为I2＝10mA，故A错误；
B、接1时量程I1＝Ig，若其他条件不变，当R2增大时，I1减小，接2时量量程I2＝Ig，其他条件不变，当R2增大时，I2也增大，故B错误；
C、接1时量程I1＝Ig，若其他条件不变，当R1增大时，I1减小，接2时量量程I2＝Ig，其他条件不变，当R1增大时，I2也减小，故C正确；
D、开关接1时，新电流表的内阻Rg1，接2时新电流表的内阻Rg2，由于R1＜Rg，所以Rg1＞Rg2，故D错误。
故选：C。
用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（ ）
A．图甲中的A1、A2的示数相同
B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C．图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同
D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同
【解答】解：A、B图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同。故A错误，B正确。
C、D图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同。由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同。故CD错误。
故选：B。
某同学要将一量程为3V的电压表V1改装成量程为15V的电压表V2。
（1）先将V1直接接到内阻很小的电源两端，读数为2.0V；再将V1与阻值为3000Ω的电阻串联后，接到该电源两端，读数为0.8V，则V1的内阻为 2000 Ω。
（2）要改装成量程为15V的电压表V2，需要将V1表与合适的电阻R 串联 （选填“串联”、“并联”）
（3）将改装后的电压表V2与一标准电压表校对，完成下面的实物连接。
（4）在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片P置于最 左 端（选填“左”、“右”）。
（5）闭合开关，移动滑片P，标准表示数为10.5V时，V1表示数为2.5V。要达到预期目的，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＝ 1.25 （保留三位有效数字）。
【解答】解：（1）先将V1直接接到内阻很小的电源两端，读数为2.0V，则电源电压为2V，再将V1与阻值为3000Ω的电阻串联后，接到该电源两端，读数为0.8V，根据串联电路电压规律可知，代入数据解得：RV＝2000Ω；
（2）根据电压表改装原理可知应将V1表与合适的电阻串联；
（3）校准电压表时滑动变阻器应选用分压式接法，连接实物图如图：
（4）在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片P置于最左端，起保护电路作用；
（5）标准表示数为10.5V时，V1表示数为2.5V，根据闭合电路欧姆定律有：I，则R，代入数据解得：R＝6400Ω；
要达到预期即U'V1＝3V，此时I'，U'＝15V
则kR
联立代入数据解得：k＝1.25
故答案为：（1）2000；（2）串联；（3）见解析；（4）左；（5）1.25
某同学改装和校准双量程电流表的电路图如图1所示，图中虚线框内是电流表的改装电路。
（1）电路改造
已知μA表的量程为200μA、内阻为500Ω，现要改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图1所示。定值电阻R1＝500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。
①将开关S置于“2”挡时，量程为 1 mA；
②定值电阻的阻值R2＝ 225 Ω，R3＝ 25 Ω；
（2）刻度盘改造
利用改装的电流表进行某次测量时，S置于“1”挡，表头指示如图2所示，则所测量电流的值为 7.8 mA；
（3）电路校准
S置于“1”挡时，现用一标准电流表A对改装电流表进行校准。校准时，在闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应靠近 M （填“M”或“N”）端。标准电流表A（有1.5mA、15mA与150mA三个量程）应选用的量程为 15 mA。
【解答】解：（1）①因为电流计并联电阻越小量程越大，即将开关S置于“2”挡时，量程为小量程，即为1mA；
②由题知，S接1时：
S接2时：
联立解得：R2＝225Ω，R3＝25Ω；
（2）因为S置于“1”挡时，电流表量程为10mA，即扩大了50倍，所以表头指示如图2所示，则所测量电流的值为：I＝156×50μA＝7800μA＝7.8mA；
（3）为使电路安全，应该使虚线部分分的电压越小越好，即在闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应靠近M端。
因为S置于“1”挡时，量程为10mA，所以标准电流表A应选用的量程为15mA。
故答案为：（1）①1、②225、25；（2）7.8；（3）M、15
将满偏电流Ig＝600µA、内阻未知的电流表G改装成电压表。
（1）利用图示的电路测量电流表G的内阻（电动势E＝3V）：先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R'，使电流表指针偏转到满刻度的，读出此时R'的阻值为100Ω，则电流表内阻的测量值Rg＝ 50 Ω。
（2）将该表改装为量程3V的电压表，需 串联 （选填“串联”或“并联”）阻值为R0＝ 4950 Ω的电阻。
（3）将改装好的电压表用来测2.5V的电压，测量值 小于 2.5V（选填“大于”“等于”或“小于”）
【解答】解：（1）S2闭合，R和R′并联电压相等，各支路电流之和等于总电流．并联电路两端电压相等，有：IgRg＝（1）IgR′
解得：RgR′100Ω＝50Ω
（2）把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值：RRg50Ω＝4950Ω
（3）改装后的电压表，由于内阻为5000Ω，不是理想的无穷大，接入2.5V的电源后，由于电压表的分流，导致路端电压小于电动势。
故答案为：（1）50；（2）串联、4950；（5）小于
为将一只毫安表A（量程3mA，内阻约几十欧姆）改装成量程为1.5V的电压表，实验室提供了下列器材：电源E（电动势约6V，内阻不计）；滑动变阻器R1（0～50Ω）；滑动变阻器R2（0～5kΩ）；电阻箱R（0～999.9Ω）；开关两个、导线若干。
某同学先按图示电路连接线路，测量表A的内阻。他的操作步骤如下：
a.将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合S1后调节变阻器的阻值，使表A的指针满偏；
b.闭合S2，保持变阻器的阻值不变，调节电阻箱R的阻值，使表A的指针偏转到量程的位置；
c.记下R的阻值为30.0Ω.
（1）上述实验中，滑动变阻器应选用 R2 （选填“R1”或“R2”）；
（2）表A的内阻测量值RA＝ 30 Ω.此测量值 小于 （选填“大于”、“等于”或“小于）表A内阻的真实值。
（3）若取表A内阻的测量值RA进行计算，为达成改装的目的，可将表A与电阻箱R 串联 选填“串联”或“并联”），且将电阻箱R的阻值调到 470 Ω.
【解答】解：（1）豪安表A的量程3mA，则电路中的最大电流为3mA，电路的最小电阻为
RΩ＝2000Ω
故滑动变阻器应选用R2；
（2）实验中用半偏法测电表的内阻，所以R的阻值即为电表的测量值，则表A的内阻测量值：RA＝30Ω
由于闭合S2，电阻箱R并入电路，电路的总电阻变小，干路电流变大，而流过毫安表的电流为满偏的一半，所以流过电阻箱R的电流大于满偏的一半，根据并联电路的特点，可知电阻箱R的阻值小于毫安表的内阻，即测量值小于表A内阻的真实值；
（3）应把毫安表与电阻箱串联，改装成电压表，量程为1.5V，则有U＝Ig （RA+R），则将电阻箱R的阻值调到，R＝470Ω
故答案为：（1）R2；（2）30，小于；（3）串联，470串联电路
并联电路
连接
形式
电流
I＝I1＝I2＝…＝In
I＝I1＋I2＋…＋In
电压
U＝U1＋U2＋…＋Un
U＝U1＝U2＝…＝Un
电阻
R＝R1＋R2＋…＋Rn
eq \f(1,R)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋…＋eq \f(1,Rn)
电压
分配
eq \f(U1,U2)＝eq \f(R1,R2)，
eq \f(Un,U)＝eq \f(Rn,R)
—
电流
分配
—
eq \f(I1,I2)＝eq \f(R2,R1)，
eq \f(I1,I)＝eq \f(R,R1)
功率
分配
eq \f(P1,P2)＝eq \f(R1,R2)，
eq \f(Pn,P)＝eq \f(Rn,R)
eq \f(P1,P2)＝eq \f(R2,R1)
eq \f(P1,P)＝eq \f(R,R1)
改装成电压表
改装成大量程电流表
原理
串联较大电阻分压
并联较小电阻分流
改装
原理图
分压电
阻或分
流电阻
U＝Ig(Rg＋R)
所以R＝eq \f(U,Ig)－Rg
＝(n－1)Rg
n＝eq \f(U,Ug)
IgRg＝(I－Ig)·R
所以R＝eq \f(IgRg,I－Ig)＝eq \f(Rg,n－1)
n＝eq \f(I,Ig)
改装后电
表内阻
RV＝Rg＋R＝nRg>Rg
(n为量程扩大倍数)
RA＝eq \f(RRg,R＋Rg)＝eq \f(Rg,n)(n为量程扩大倍数)
1．（2022•辽宁）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为250μA，内阻为1.2kΩ）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻R1＝40Ω，R2＝360Ω。
（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为0～ 1 mA；
（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时 大 （填“大”或“小”）；
（3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻Rx的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用 乙 （填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。
【解答】解：（1）由图可知当S接A时，R1和R2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为
此时R1和R2的电流为
所以总电流为
I总＝Im+I＝0.75mA+0.25mA＝1mA
即量程为0～1mA。
（2）当开关S接B端时，由图可知R1和电流表串联再和R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过R2的电流变大，干路电流变大，即量程变大，所以比接在A端时大。
（3）图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。
故答案为：（1）1；（2）大；（3）乙
一.知识回顾
1．串、并联电路的特点
2．电流表、电压表的改装
(1)小量程电流表(表头)
①工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的线圈组成。当线圈中有电流通过时，线圈在安培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度越大，从表盘上可直接读出电流值。
②三个参数：满偏电流Ig，表头电阻Rg，满偏电压Ug，它们的关系：Ug＝IgRg。
(2)电压表、电流表的改装
电流表、电压表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。它们的改装原理见下表：
二.例题精析
题型一：扩大电压量程
例1．如图所示，是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10V．当使用a、c两个端点时，量程为0～100V．已知电流表的内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA，则R1和R2的阻值分别是（ ）
A．9.5×103Ω，9.0×104ΩB．9×104Ω，9.5×103Ω
C．8.5×103Ω，9.0×103ΩD．9.5×103Ω，9.0×103Ω
【解答】解：接a、b时，为串联的R1，则有：
R1Rg500＝9500Ω＝9.5×103Ω；
接a、c时，为串联的R1和R2，则有有：
R2Rg﹣R1500﹣9500＝90000Ω＝9.0×104Ω。
故A正确，BCD错误。
故选：A。
题型二：扩大电流量程与检测
例2．某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1200Ω，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16.0mA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 C 。（填正确答案标号）
A.18mA
B.21mA
C.25mA
D.28mA
（3）产生上述问题的原因可能是 AC 。（填正确答案标号）
A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200Ω
B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200Ω
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＝ 。
【解答】解：（1）微安表与分流电阻并联可以改装成电流表，根据图（a）所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
（2）微安表量程为250μA，由图（c）所示表盘可知，其分度值为5μA，其示数为160μA，
电流表示数为16.0mA，电流表示数为微安表示数的100倍，
改装后电流表量程为：250×10﹣6×100＝25×10﹣3A＝25mA，故C正确；
故选：C；
（3）由（2）可知，改装后电流表量程偏大，则流过分流电阻的电流偏大，由并联电路特点可知，分流电阻阻值偏小，把微安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：R；
AB、如果微安内阻Rg测量值错误，并联分流电阻阻值R偏小，则微安内阻Rg测量值偏小，微安表内阻实际阻值大于测量值1200Ω，故A正确，B错误；
CD、如果R值计算错误，接入的电阻偏小会导致改装后电流表量程偏大，故C正确，D错误；
故选：AC；
（4）把微安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：R，
由（2）可知，流过分流电阻电流为流过微安表电流的99倍，则并联电阻：R，Rg＝99R，
把微安表改装成20mA的电流表，并联电阻阻值：R并kR，
则：k；
故答案为：（1）实物电路图如图所示；（2）C；（3）AC；（4）。
题型三：同一表头改装成电流表与电压表
例3．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R1（阻值范围0～999.9Ω）；电阻箱R2（阻值范围0～99999.9Ω）；导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为2.5mA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2.5mA和电压3V两挡。
（1）作为电压表使用时，红、黑表笔应该插入图中哪两个插孔中；
（2）电阻箱R1、R2的阻值分别为多少？
【解答】解：（1）微安表头改装成一个电压表需要串联一个大电阻，作为电压表使用时，红、黑表笔应该插入图中ac两个插孔中。
（2）微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻，根据并联电路特点和欧姆定律得：
R1，
代入数据解得：
R1＝37.5Ω，
电流表改装成一个电压表应串联一个大电阻，根据串联电路特点和欧姆定律得：
R2，
代入数据解得：
R2＝1164Ω。
答：（1）作为电压表使用时，红、黑表笔应该插入图中ac两插孔中；
（2）电阻箱R1、R2的阻值分别为37.5Ω、1164Ω。
三.举一反三，巩固练习
如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2。下列说法正确的是（ ）
A．I1＝2Ig
B．I2＝3Ig
C．若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大
D．若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变大
【解答】解：AB、设R1＝R2＝RG＝R，根据电表改装原理得
I1＝Ig
I2＝Ig
联立可得：I1＝3Ig，I2＝1.5Ig，
故AB错误；
CD、由以上分析可知，若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大；若仅使R2阻值变小，则I1减小，I2变大，故C正确，D错误。
故选：C。
李伟同学在学习电表改装的原理以后，想找器材实践一下，于是他从学校实验室找来了一个小量程电流计G（表头），查阅说明书，知道了该电流表满偏电流为50μA，内阻为800Ω，他想把该电流计改装成0～1mA和0～10mA的双量程电流表，电路图如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．改装后开关接2时量程为0～1mA
B．改装后的电流表量程均随电阻R2的阻值增大而减小
C．改装后的电流表量程均随电阻R1的阻值增大而减小
D．改装后开关接2时电流表内阻大于开关接1时的内阻
【解答】解：A、接2时，分流电阻只有R1，分流电阻越小，改装后电流表的量程越大，所以接1时量程为I1＝1mA，接2时量程为I2＝10mA，故A错误；
B、接1时量程I1＝Ig，若其他条件不变，当R2增大时，I1减小，接2时量量程I2＝Ig，其他条件不变，当R2增大时，I2也增大，故B错误；
C、接1时量程I1＝Ig，若其他条件不变，当R1增大时，I1减小，接2时量量程I2＝Ig，其他条件不变，当R1增大时，I2也减小，故C正确；
D、开关接1时，新电流表的内阻Rg1，接2时新电流表的内阻Rg2，由于R1＜Rg，所以Rg1＞Rg2，故D错误。
故选：C。
用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（ ）
A．图甲中的A1、A2的示数相同
B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C．图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同
D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同
【解答】解：A、B图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同。故A错误，B正确。
C、D图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同。由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同。故CD错误。
故选：B。
某同学要将一量程为3V的电压表V1改装成量程为15V的电压表V2。
（1）先将V1直接接到内阻很小的电源两端，读数为2.0V；再将V1与阻值为3000Ω的电阻串联后，接到该电源两端，读数为0.8V，则V1的内阻为 2000 Ω。
（2）要改装成量程为15V的电压表V2，需要将V1表与合适的电阻R 串联 （选填“串联”、“并联”）
（3）将改装后的电压表V2与一标准电压表校对，完成下面的实物连接。
（4）在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片P置于最 左 端（选填“左”、“右”）。
（5）闭合开关，移动滑片P，标准表示数为10.5V时，V1表示数为2.5V。要达到预期目的，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＝ 1.25 （保留三位有效数字）。
【解答】解：（1）先将V1直接接到内阻很小的电源两端，读数为2.0V，则电源电压为2V，再将V1与阻值为3000Ω的电阻串联后，接到该电源两端，读数为0.8V，根据串联电路电压规律可知，代入数据解得：RV＝2000Ω；
（2）根据电压表改装原理可知应将V1表与合适的电阻串联；
（3）校准电压表时滑动变阻器应选用分压式接法，连接实物图如图：
（4）在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片P置于最左端，起保护电路作用；
（5）标准表示数为10.5V时，V1表示数为2.5V，根据闭合电路欧姆定律有：I，则R，代入数据解得：R＝6400Ω；
要达到预期即U'V1＝3V，此时I'，U'＝15V
则kR
联立代入数据解得：k＝1.25
故答案为：（1）2000；（2）串联；（3）见解析；（4）左；（5）1.25
某同学改装和校准双量程电流表的电路图如图1所示，图中虚线框内是电流表的改装电路。
（1）电路改造
已知μA表的量程为200μA、内阻为500Ω，现要改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图1所示。定值电阻R1＝500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。
①将开关S置于“2”挡时，量程为 1 mA；
②定值电阻的阻值R2＝ 225 Ω，R3＝ 25 Ω；
（2）刻度盘改造
利用改装的电流表进行某次测量时，S置于“1”挡，表头指示如图2所示，则所测量电流的值为 7.8 mA；
（3）电路校准
S置于“1”挡时，现用一标准电流表A对改装电流表进行校准。校准时，在闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应靠近 M （填“M”或“N”）端。标准电流表A（有1.5mA、15mA与150mA三个量程）应选用的量程为 15 mA。
【解答】解：（1）①因为电流计并联电阻越小量程越大，即将开关S置于“2”挡时，量程为小量程，即为1mA；
②由题知，S接1时：
S接2时：
联立解得：R2＝225Ω，R3＝25Ω；
（2）因为S置于“1”挡时，电流表量程为10mA，即扩大了50倍，所以表头指示如图2所示，则所测量电流的值为：I＝156×50μA＝7800μA＝7.8mA；
（3）为使电路安全，应该使虚线部分分的电压越小越好，即在闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应靠近M端。
因为S置于“1”挡时，量程为10mA，所以标准电流表A应选用的量程为15mA。
故答案为：（1）①1、②225、25；（2）7.8；（3）M、15
将满偏电流Ig＝600µA、内阻未知的电流表G改装成电压表。
（1）利用图示的电路测量电流表G的内阻（电动势E＝3V）：先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R'，使电流表指针偏转到满刻度的，读出此时R'的阻值为100Ω，则电流表内阻的测量值Rg＝ 50 Ω。
（2）将该表改装为量程3V的电压表，需 串联 （选填“串联”或“并联”）阻值为R0＝ 4950 Ω的电阻。
（3）将改装好的电压表用来测2.5V的电压，测量值 小于 2.5V（选填“大于”“等于”或“小于”）
【解答】解：（1）S2闭合，R和R′并联电压相等，各支路电流之和等于总电流．并联电路两端电压相等，有：IgRg＝（1）IgR′
解得：RgR′100Ω＝50Ω
（2）把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值：RRg50Ω＝4950Ω
（3）改装后的电压表，由于内阻为5000Ω，不是理想的无穷大，接入2.5V的电源后，由于电压表的分流，导致路端电压小于电动势。
故答案为：（1）50；（2）串联、4950；（5）小于
为将一只毫安表A（量程3mA，内阻约几十欧姆）改装成量程为1.5V的电压表，实验室提供了下列器材：电源E（电动势约6V，内阻不计）；滑动变阻器R1（0～50Ω）；滑动变阻器R2（0～5kΩ）；电阻箱R（0～999.9Ω）；开关两个、导线若干。
某同学先按图示电路连接线路，测量表A的内阻。他的操作步骤如下：
a.将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合S1后调节变阻器的阻值，使表A的指针满偏；
b.闭合S2，保持变阻器的阻值不变，调节电阻箱R的阻值，使表A的指针偏转到量程的位置；
c.记下R的阻值为30.0Ω.
（1）上述实验中，滑动变阻器应选用 R2 （选填“R1”或“R2”）；
（2）表A的内阻测量值RA＝ 30 Ω.此测量值 小于 （选填“大于”、“等于”或“小于）表A内阻的真实值。
（3）若取表A内阻的测量值RA进行计算，为达成改装的目的，可将表A与电阻箱R 串联 选填“串联”或“并联”），且将电阻箱R的阻值调到 470 Ω.
【解答】解：（1）豪安表A的量程3mA，则电路中的最大电流为3mA，电路的最小电阻为
RΩ＝2000Ω
故滑动变阻器应选用R2；
（2）实验中用半偏法测电表的内阻，所以R的阻值即为电表的测量值，则表A的内阻测量值：RA＝30Ω
由于闭合S2，电阻箱R并入电路，电路的总电阻变小，干路电流变大，而流过毫安表的电流为满偏的一半，所以流过电阻箱R的电流大于满偏的一半，根据并联电路的特点，可知电阻箱R的阻值小于毫安表的内阻，即测量值小于表A内阻的真实值；
（3）应把毫安表与电阻箱串联，改装成电压表，量程为1.5V，则有U＝Ig （RA+R），则将电阻箱R的阻值调到，R＝470Ω
故答案为：（1）R2；（2）30，小于；（3）串联，470串联电路
并联电路
连接
形式
电流
I＝I1＝I2＝…＝In
I＝I1＋I2＋…＋In
电压
U＝U1＋U2＋…＋Un
U＝U1＝U2＝…＝Un
电阻
R＝R1＋R2＋…＋Rn
eq \f(1,R)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋…＋eq \f(1,Rn)
电压
分配
eq \f(U1,U2)＝eq \f(R1,R2)，
eq \f(Un,U)＝eq \f(Rn,R)
—
电流
分配
—
eq \f(I1,I2)＝eq \f(R2,R1)，
eq \f(I1,I)＝eq \f(R,R1)
功率
分配
eq \f(P1,P2)＝eq \f(R1,R2)，
eq \f(Pn,P)＝eq \f(Rn,R)
eq \f(P1,P2)＝eq \f(R2,R1)
eq \f(P1,P)＝eq \f(R,R1)
改装成电压表
改装成大量程电流表
原理
串联较大电阻分压
并联较小电阻分流
改装
原理图
分压电
阻或分
流电阻
U＝Ig(Rg＋R)
所以R＝eq \f(U,Ig)－Rg
＝(n－1)Rg
n＝eq \f(U,Ug)
IgRg＝(I－Ig)·R
所以R＝eq \f(IgRg,I－Ig)＝eq \f(Rg,n－1)
n＝eq \f(I,Ig)
改装后电
表内阻
RV＝Rg＋R＝nRg>Rg
(n为量程扩大倍数)
RA＝eq \f(RRg,R＋Rg)＝eq \f(Rg,n)
相关试卷
高考物理一轮复习考点精讲精练第39讲 物理实验（四）（2份打包，原卷版+解析版）： 这是一份高考物理一轮复习考点精讲精练第39讲 物理实验（四）（2份打包，原卷版+解析版），文件包含高考物理一轮复习考点精讲精练第39讲物理实验四原卷版doc、高考物理一轮复习考点精讲精练第39讲物理实验四解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共57页， 欢迎下载使用。
高考物理一轮复习考点精讲精练第38讲 物理实验（三）（2份打包，原卷版+解析版）： 这是一份高考物理一轮复习考点精讲精练第38讲 物理实验（三）（2份打包，原卷版+解析版），文件包含高考物理一轮复习考点精讲精练第38讲物理实验三原卷版doc、高考物理一轮复习考点精讲精练第38讲物理实验三解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共49页， 欢迎下载使用。
高考物理一轮复习考点精讲精练第37讲 物理实验（二）（2份打包，原卷版+解析版）： 这是一份高考物理一轮复习考点精讲精练第37讲 物理实验（二）（2份打包，原卷版+解析版），文件包含高考物理一轮复习考点精讲精练第37讲物理实验二原卷版doc、高考物理一轮复习考点精讲精练第37讲物理实验二解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共49页， 欢迎下载使用。
