2019年高考物理二轮复习专题讲义：电学实验 74.电表的改装 Word版含答案

电表的改装

一、电流表量程的扩大——并联一个小电阻 由 (I-I g ) R= I g R g R= I g R g ／(I-I g )

若I =n I g

则 R= I g R g ／(I-I g ) = R g ／(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= I g R g ／(I-I g ) =0.1×1000 ／9.9=10.1Ω 或 R=R g ／(n-1)=1000 ／99=10.1Ω

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 Ω, 计算

和R 的阻值。 解： （R 1+R 2）

(I 1-I g ) = I g R g

① R 1+R 2= I g R g ／(I 1-I g ) = 100÷0.5=200 Ω I g （R g +

R 2 ）=(I 2-I g ) R 1

② （R g + R 2 ）=(I 2-I g ) R 1 ／ Ig = 19R 1 ∴ R 1=20Ω R 2=180Ω

三、电压表量程的扩大——串联一个大电阻 若U =nU g 则有

R

U U R U g

g

g -=

g g g

g R )n (R U U U R 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U =3V 的电压表？

解：U g =I g R g =0.1V n=U/U g =30 ∴R=(n-1)R g

四、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 = I g 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 +R 1+R 2=15V ÷1mA=15 K Ω R 2= 12 K Ω

五、改装电压表的校对 电路图如图示

I 10mA 1mA

－

2

15V

3V 甲 3V 15V

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

%.% (231001)

30313=⨯-=

η

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

A 1(0-3A)和A 2(0—0．6A)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 ) A ．A 1、A 2的读数之比为1:1 B ．A 1、A 2的读数之比为5:1

C ．A 1、A 2的指针偏转角度之比为1:1

D ．A 1、A 2的指针偏转角度之比为1:5

现有一块59C2型的小量程电流表G （表头）, 满偏电流为50µA , 内阻约为800～850 Ω, 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R 1, 最大阻值20Ω；滑动变阻器R 2, 最大阻值100k Ω；电阻箱R ′, 最大阻值9999Ω； 定值电阻R 0 , 阻值1k Ω；电池E 1 , 电动势1.5V ；电池E 2 , 电动势3.0V ；电池E 3 , 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 ；

mA 表头

I g ′= 1mA ，

R g ′ =100 Ω R 1=20Ω

R 2=180Ω

R 3=2.9 K Ω

R 4=14.9 K Ω R 5 +R 6 =1.4K Ω

3V 15V 10mA Ω I g =0.5mA ， R g =200 Ω 10mA 1mA 4

Ω

（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符号用A ′来表示。 解：（1） 2R 3E

（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 Ω, 现将一个阻值在5000-7000Ω之间的固定电阻R 1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6~7 V, 内阻不计）、一阻值R 2＝2000 Ω的固定电阻、两个单刀开关S 1、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S 1、S 2均闭合时, 电压表示数为0.90V ；当S 1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I g 、内阻未知的电流表G 改装成电压表。

①采用如图1所示的电路测电流表G 的内阻R g , 根据电路图连接实物图；

②测得电流表G 内阻为R g , 把

它改装成量程为U V 的电压表, 需

要 联（填“串”或“并”）一个电阻R x ,

R x = 。

③把改装好的电压表与标准电压表进行逐格校对,

1

－

图1

图2 图3 1

1

1图 图1