高中物理：用电压表测电流,用电流表测电压

电压表和电流表最基本的常规应用就是把电压表并联在被测电路两端，测其电压；把电流表串联在被测电路中，测其电流。

除了电表的常规应用外，还有电表的非常规应用，即用电压表替代电流表“测电流”或用电流表替代电压表“测电压”。

一、用电压表替代电流表“测电流”
例1、用以下器材测量一待测电阻R x的阻值（）：电源E，具有一定的内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750；电压表
V2，量程为5V，内阻r2=2500；滑线变阻器R，最大阻值约为100；单刀单掷开关K，导线若干。

①测量中要求电压表的读数不小于其量程的，试画出测量电阻R x的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。

②若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示R x的公式为R x= 。

解析：要测待测电阻R x的阻值，需要测量R x两端的电压和通过R x的电流。

题目中给了两个电压表，而没有电流表，但两个电压表的内阻均知道，故可用一个量程和内阻均小的电压表来替代电流表。

另外依据题目所给的信息可知：测量中要求电压
表的读数不小于其量程的，所以滑线变阻器应采用分压接法。

设计实验电路原理图如图1所示。

由上可知，R x两端的电压为U2-U1，通过R x的电流为，由欧姆定律可得R x的电阻：。

图1
二、用电流表替代电压表“测电压”
例2、从下列器材中选出适当的器材，设计一个测量电路来测量电流表A1的内阻
r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。

待测电流表A1（量程10mA，内阻r1约为40），电流表A2（量程500，内阻r2为
750），电压表V（量程10V，内阻r3为10K），电阻R1（阻值约为100，起保护电阻的作用），滑动变阻器R2（总阻值约为50），电源E（电动势为
1.5V，内阻很小），此外还有开关K和导线若干。

①画出电路图，标明所用器材代号
②若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻，则所用的表达式为r1= 。

式中各符号的意义是。

解析：由题给数据可知，被测电流表A1两端允许施加的最大电压为
，远小于所给电压表的量程10V，因而不能用电压表测待测电流表A1两端的电压。

而内阻已知的电流表A2两端允许加的最大电压为
与0.4V接近，所以可用A2替代电压表“测电压”，将A1和A2并联。

另外由题目所给的信息可知：为了有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据，所以滑动变阻器应采用分压接法，由于电流表的内阻很小，所以应将R1作为保护电阻与并联的电流表A1、A2串联起来。

电路图如图2所示。

图2
由上可知：A1两端的电压为I2r2，电流为I1，由欧姆定律可得电流表A1的内阻为（I1表示通过电流表A1的电流，I2表示通过A2的电流）。