1、电表的改装一、电流表量程的扩大 并联一个小电阻由 (I-Ig) R= Ig RgR= Ig Rg (I-Ig) 若 I =n Ig则 R= Ig Rg (I-Ig) = Rg (n-1)例. 若电流表的内阻 Rg=1000, 满偏电流 Ig=100A, 怎样把它改装成量程为 10mA 的电流表？ 解：R= Ig Rg (I-Ig) =0.11000 9.9=10.1或 R=Rg (n-1)=1000 99=10.1二、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 ，计算 R1 和 R2 的阻值。解： （R 1+R2） (I1-Ig) = Ig Rg R1+R2=
2、Ig Rg(I 1-Ig) = 1000.5=200 Ig （ Rg+ R2 ） =(I2-Ig) R1 （R g+ R2 ）=(I 2-Ig) R1 Ig = 19R1 R1=20 R2=180 三、电压表量程的扩大 串联一个大电阻若 U=nUg 则有gggR)n(U1例. 若电流表的内阻 Rg=1000，满偏电流 Ig=100A ，怎样把它改装成量程为 U=3V 的电压表？解：U g=IgRg=0.1V n=U/Ug=30 R=(n-1)R g=29000 =29 k四、双量程电压表、如甲、乙图示是一个双量程电压表， Ig=1mA，Rg=100 ，计算 R1 和 R2 的阻值。解：甲图,
3、Ug= IgRg =0.1V， n1=30 n2=150R1=（ n1 -1）R g=2900 R2=（ n2 -1）R g=14900 乙图, 同样求出 R1GI Ig RgRI-IgGR2R1 10mA 1mAGR2R115V3V甲3V 15VR2R1G乙GUUg U-UgRg RR1=（ n1 - 1） Rg=2900 Rg +R1+R2=15V1mA=15 KR2= 12 K五、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
4、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%23103六、多用表的电原理图虚线框中等效于一个 1 mA 的电流表9如图所示，电流表 A1(0-3A)和 A2(006A) 是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人电路中闭合开关 S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是 ( B C )AA 1、A 2 的读数之比为 1:1BA 1、A 2 的读数之比为 5:1CA 1、A 2 的指针偏转角度之比为 1:1DA 1、A 2 的指针偏转角度之比为 1:5R1GVRSmA表头Ig= 1mA， R
5、g =100 R1=20R2=180R3=2.9 KR4=14.9 KR5 +R6 =1.4K3V 15VR4R3GR2R110mA 1mA R5R6 Ig=0.5mA，Rg=200 GR2R110mA 1mA 3V 15VmAR4R3 R5R6mAA1A2E r S现有一块 59C2 型的小量程电流表 G（表头） ，满偏电流为 50A ，内阻约为 800850 ，把它改装成 1mA 、10mA 的两量程电流表。可供选择的器材有：滑 动 变 阻 器 R1， 最 大 阻值 20 ； 滑 动 变 阻 器 R2， 最 大 阻 值 100k ； 电 阻 箱 R ， 最 大 阻 值 9999 ； 定 值
6、 电 阻 R0 ， 阻 值1k ； 电 池 E1 ， 电 动 势 1.5V ； 电 池 E2 ， 电 动 势 3.0V ； 电 池 E3 ， 电 动 势 4.5V ； （ 所 有 电 池内 阻 均 不 计 ） 标 准 电 流 表 A ， 满 偏 电 流 1.5mA ；（1 ）采用如图 1 所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为_；选用的电池为_。（2 ）将 G 改装成两量程电流表。现有两种备选电路，示于图 2 和图 3 。图_为合理电路，另一电路不合理的理由是_。（3 ）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对 1mA 量程） ，画出所用电路图，图中待核对的电流表
7、符号用 A来表示。解：（1） 2R3E（2 ）图 2 图 3 的电路更换量程时会使分流电阻都未并在表头上，以致流过表头的电流过大而损坏。（3 ）如右图所示：22、 II.（12 分）一直流电压表 V，量程为 1 V，内阻为 1000 ，现将一个阻值在 5000-7000 之间的固定电阻 R1 与此电压表串联，以扩大电压表量程，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 67 V，内阻不计） 、一阻值 R22000 的固定电阻、两个单刀开关 S1、S 2 及导线若干。（1 ）为达到上述目的，将对应的图连成一个完整的实验电路图。（2 ）连线完成以后，当 S1、S 2 均闭合时，电压
8、表示数为 0.90V；当 S1 闭合，S 2 断开时，电压表示数为 0.70V。由此可以计算出改装后电压表的量程为_V，电动势为_V。（1 ）实验电路图如图示， （2）7，6.3 ，21.（ 2）在把电流表改装成电压表的实验中，把量程为 Ig、内阻未知的电流表 G 改装成电压表。采用如图 1 所示的电路测电流表 G 的内阻 Rg，根据电路图连接实物图；测得电流表 G 内阻为 Rg，RRS2S1 EGRbRa10mA 1mAGRdRc10mA1mAS4GS3图1 图2 图3R1RoE1 SA AE S1S2R2R1V电源GS1S2电阻箱图1S2S1E rR2 R1G 电位器电阻箱把它改装成量程为
9、 UV 的电压表，需要 联（填“串”或“并” ）一个电阻 Rx，R x= 。 把改装好的电压表与标准电压表进行逐格校对，试在方框内画出校对电路图。改装及校准所用器材的实物如右图 2 所示，试在所给的实物图中画出连接导线。答：测电流表 G 的内阻 Rg 的实物连接图如图 3 示串实验电路图如图 4 示，实物连线图如图 5 示11 （本题 9 分）有以下的可供选用的器材及导线若干条，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流A待测电流表 A0：满偏电流约为 700800A 、内阻约 100，已知表盘刻度均匀、总格数为 NB电流表 A：量程 0.6A、内阻 0.1C电压表 V：量程 3V、内阻 3k
10、D滑动变阻器 R：最大阻值 200E电源 E：电动势约 3V、内阻约 1.5F开关 S 一个(1) 根据你的测量需要， “B电流表 A”、 “C电压表 V”中应选择 _ （只需填写序号即可）(2) 在虚线框内画出你设计的实验电路图(3) 测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测电流表 A0 的指针偏转了 n 格，可算出满偏电流 IAmax = _，式中除 N、n 外，其他字母符号代表的物理量是_答：（1）C（2 ）电路如图所示（3 ） ，U 为电压表读数，R v 为电压表内阻VnN评分标准：（1）2 分 （2）电路图 3 分 （3）每空 2 分电源GS1S2电阻箱图3图 4RVSR0EG图
11、5GVA0VR111 （ 12 分）现有一满偏电流为 50A、内阻约为 800850 的 59C2 型小量程电流表G（表头） ，另外可供选择的器材有：A电压表 V（量程 3V，内阻约为 20K） B电流表 A1（量程 200A，内阻约为500）C电流表 A2（量程 0.6A，内阻约为 3） D 定值电阻 R0（阻值 10K）E电阻箱 R（最大阻值 9999） F滑动变阻器 R（最大阻值 100）G电源 E（电动势 3V） H开关 S（1 ）测量小量程电流表 G 的内阻为了尽量减小误差，要求测量多组数据，所提供的电流表中，应选用_ _（填写字母代号） ， 请在图 1 的虚线框中画出符合要求的实验
12、电路图（其中电源、开关及连线已画出） （2 ）将 G 改装成两种倍率（如“1”、 “10”）的欧姆表现有两种备选电路，如图 2 和图3 所示，则图 （选填 “2”或“3” ）为合理电路；另一电路不合理的原因是 在合理的电路中，当开关 S 合向 端，这时的欧姆表是较大倍率挡答：（12 分）（1 ） B （2 分）实验电路如右图所示 （4 分）（注：在本图的基准下，对于减小误差方面每错一个扣 1 分）（2 ） 2 （2 分）图 3 不能改变电流表的量程，即实际上图 3 不可能实现多倍率欧姆表 （2 分）b （2 分）14、一毫安表头 满偏电流为 9.90 mA，内阻约为 300 要求将此毫安表头改
13、装成量程为 1 A 的电流表，其电路原理如图所示图中， 是量程为 2 A 的标准电流表，R 0 为电阻箱，R 为滑动变阻器， S 为开关，E 为电源完善下列实验步骤：将虚线框内的实物图按电路原理图连线；将滑动变阻器的滑动头调至 端（填“a ”或“b”） ，电阻箱 R0 的阻值调至零；合上开关；调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为 1 A；调节电阻箱 R0 的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准图 2 图 3图 1GRRa Rba bEGR RcRdcEd SSSEA1GRR0E SAAmAR0S E电流表的读数会 （填“增大”、 “减小”或“不变”） ；多次重复步骤，直
14、至标准电流表的读数为 ，同时毫安表指针满偏回答下列问题：在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为 3.1 ，由此可知毫安表头的内阻为 用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为 A对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：。答： 实物图连线如图所示b 减小 1 A 310 0.495（0.4940.496 均可）例如：电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；标准表和毫安表的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比；等等【解析】：（1）将滑动变阻器的滑动头调至 b 点是为了保护毫安表；在调节电阻箱时，由于接入回路的电阻增加，故电
15、流表电流会减小；为了能成功改装为 1A 的量程的电流表，需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到 1A；（2 ）电阻箱的电阻读数为 3.1，此时毫安表满偏，电阻箱上的电流为 1000mA9.9mA=990.1mA，根据并联电阻值与电流值成反比，可计算毫安表的内阻为 310；若毫安表半偏，电阻箱的电流也减半为 495mA=0.495A；本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化，导致标准电流表的示数无法精准显示 1A，还有电表本身读数上的误差，以及电表指针偏转本身不是随电流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度。21 （ 18 分）某同学想测量一段电阻丝的电阻率，其中使用了自己利用
16、电流表改装的电压表。整个实验过程如下：A测量电流表的内阻。按图 1 连接电路，将电位器 R 调到接入电路的阻值最大。闭合开关 S1，调整 R 的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；然后保持 R 的阻值不变，合上开关 S2，调整电阻箱R 的阻值，使电流表指针达到半偏，记下此时 R 的阻值；B计算出改装电压表应串联的电阻 R0 的值。将电阻 R0 与电流表串联，则 R0 与电流表共同构成一个新的电压表；C将改装的电压表与标准电压表接入如图 2 所示的校准电路，对改装的电压表进行校准；D利用校准后的电压表和另一块电流表，采用伏安法测量电阻丝的电阻；E测量电阻丝的直径和接入电路的电阻丝的长度；GS1S2
17、R R图 1图 2 SVGR0AmAR0S ERb R0aESAmAF计算出电阻丝的电阻率。根据上述实验过程完成下列问题：（1 ）用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量 3 次，求出其平均值 d。其中一次测量结果如图 3 所示，图中读数为 mm；（2 ）根据图 1 电路，请在图 4 中画出连线，将器材连接成测量电流表内阻的实验电路；（3 ） 已知电流表的满偏电流为 200A，若当电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半时R 的阻值为 500。要求改装后的电压表的量程为 2V，则必须给电流表串联一个阻值为 R0 = 的电阻；（4 ）在对改装后的电压表进行校准时，发现改装后的电压表的测量值总比
18、标准电压表的测量值小一些，造成这个现象的原因是 （ ）A电流表内阻的测量值偏小，造成串联电阻 R0 的阻值偏小B电流表内阻的测量值偏大，造成串联电阻 R0 的阻值偏小C电流表内阻的测量值偏小，造成串联电阻 R0 的阻值偏大D电流表内阻的测量值偏大，造成串联电阻 R0 的阻值偏大（5 ）在利用校准后的电压表采用伏安法测量电阻丝的电阻时，由于电压表的表盘刻度仍然是改装前电流表的刻度，因此在读数时只能读出电流表指示的电流值 a。测量电阻丝的电阻时，可以读得一系列 a 和对应流经电阻丝的电流 b。该同学根据这一系列 a、b 数据做出的 a b 图线如图 5 所示，根据图线可知电阻丝的电阻值为 。G+S
19、2S1图 4电源R电位器 R 图 30mm4004535图 50.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.013.014.015.016.017.018.019.020.00.000.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.19a /Ab /AO 0.05 0.10 0.15200.0150.0100.050.0 解：（18 分）（1 ） 0.4140.419 （4 分）（2 ）如右图 （4 分）（电位器右边接在 C 点，接 A、B 同样给分。接错一处扣 2 分，接错两处或以上均不给分）（3 ） 9.50103 （4 分）（写成 9500、9.50k 同样给分；写成 9.5 k不给分）（4 ） C （3 分） （5 ） 10.0 （3 分） （写成 10 同样给分）G+S1电源S2A BC
