1、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）三个主要参数内阻 Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。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。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
2、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=RgR/(R+Rg)4.电流表改装成欧姆表原理：闭合电路的欧姆定律如图 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：当两表笔间接入电阻 Rx 时，电流表的电流为：()gggUIR据 串 联 电 路 的 特 点 得 ：解 得 ： G RgIg UgUgG RgIgU-UgR()gggUII据 并 联 电 路 的 特 点 得 ：解 得 ：I-IgUgGRgIg RggEIRrxgxEIRrG+ RE r
3、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。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：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。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。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Rx 电压
4、调节范围 0UxE。开关闭合前，P 应在 a 端。分压接法的选用原则：测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。待测电阻 Rx 远大于 R，且要求电压变化范围较大时。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 G+ RE r红表笔 黑表笔Rx (0)xEUErxRxPa R bS E r 图 2Sa R bE rRxP图 3（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。（3）电流表内接法如图 5 所示。误差分析：产
5、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 RA 时。（4）内、外接法的选用原则计算临界电阻：若 RxR0，待测电阻为大电阻，用内接法若 RxR0，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。试触法确定内外接法：在不知道 RV、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 300）可供选择的仪器有：电流表 A1，量程 10mA;电流表A2，量程 0.6A;电压表 V1，量程
6、 3V;电压表 V2，量程 15V；电源电动势为 4.5V。请同学们按图接好电路，闭合 S1 后，把开关 S2 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 S2 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.伏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A1 的内阻 R1，则可测得 A2 的内阻 R2=I1R1/I2.（2）如图 8 所
7、示，当两电表的满偏 UA2U A1 时，A 1 串联一电阻R1，同样则可测得 R2 的内阻 R2=I1（R 1+R0)/I2.例 2.用以下器材测量一待测电阻的阻值，器材如下：电流表 A1（量程 250mA，内阻 r1=5);标准电流表 A2（量程 300mA，内阻 r2 约为VXVAAURUII测 真 VVAXAUURI I测 真 VAR待图 4R待AV图 50AVARxVS1S2abRaVAR待b 图 6A1A2图 7A2A1R0图 85);待测电阻 R1（阻值约为 100） ；滑动变阻器 R2（最大阻值为 10） ；电源 E（电动势约为 10V，内阻 r 约为 1） ；开关 S，导线若干
8、。（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 R1 的阻值的计算公式是（ ）3.伏安法测电阻若电压表内阻已知，则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用。（1）如图 9 所示，当两电表的满偏电流接近时，如果已知 V1 的内阻 R1，则可测得 V2 的内阻R2=U2R1/U1.（2）如图 10 所示，当两电表的满偏电流 IV2I V1 时，V 1 并联一电阻 R0，同样则可测得R2 的内阻为例 3.用以下器材测量一待测电阻 Rx 的阻值（9001000）：电源 E（电动势约为 9V，有一定内阻） ；电压表 V1（
9、量程 1.5V，内阻 r1=750); 电压表 V2（量程 5V，内阻 r2 约为2500);滑动变阻器 R（最大阻值为 100） ；开关 S，导线若干。 （2004 年全国）（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 V1 的读数为 U1，V 2的读数为 U2，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：习题答案例 1、3V、10mA、320例 2、答案：（1）原理图如图（1）所示。（2）设两电流表 A1 和 A2 的读数为 I1、I 2，待测电阻 R1 阻值的计算公式为：例 3、答案：（1）原理图如图（2）所示：（2）待测电阻 RX 阻值的计算公式为：2210UR V2V1 图 9V1 V2R00 图 10A2A1R图 11 1Rr21Uxr图（1） 图（2）
