高二物理电学专题提升专题16电表的改装问题

专题16 电表的改装问题

一：专题概述

1.电流表G(表头)

(1) 原理: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,可以证明I∝θ,所以根据表头指针偏转的角度可以测出电流的大小,且表盘刻度是均匀的.

(2) 三个参数:内阻R g,满偏电流I g,满偏电压U g,关系是U g=I g R g.

2.电压表及大量程电流表(由表头改装而成)

改装为电压表改装为大量程电流表

原理串联电阻分压并联电阻分流

改装原理图

分压电阻

或分流电阻

U=I g(R+R g)

所以R=-R g

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

所以R=

改装后

电表内阻

R V=R g+R>R g

R A=

二：典例精讲

1．电流表的改装

典例1：如图所示,其中电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2倍,若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列说法中正确的是()

A. 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示0.04 A

B. 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示0.02 A

C. 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示0.06 A

D. 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示0.01 A

【答案】 C

2．电压表的改装

典例2：有一个灵敏电流表G,内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=300μA。要把它改装成量程为0～3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表的内阻是多少？

【答案】

【解析】改装成量程为0～3V的电压表后，两端加上3V的电压时，指针指到满刻度，即电流为300μA，根据欧姆定律：

解得：R=9900Ω；

改装后电压表的内阻：R V=R+R g=10000Ω。

3．多用电表的改装问题

典例3：如图所示，R1、R2是两定值电阻，R1的阻值很小，R2的阻值很大；G是一灵敏电流计，S1、S2为开关，下列判断正确的是()

A. 只闭合S1时，M、N间是一个电压表

B. S1、S2都闭合时，M、N间是一个电流表

C. 只闭合S1时，M、N间是一个电流表

D. S1、S2都断开时，M、N间是一个电压表

【答案】BD

【解析】改装电流表需要并联一个定值电阻分流，扩大量程；改装电压表时，需要串联一个定值电阻分压扩大量程。

只闭合S1时，为短路，只有表头G连在电路中，只相当于灵敏电流计，AC错误；S1、S2都闭合时，为短路，表头G和并联接在MN两端，为电流表，B正确；S1、S2都断开时，表头G和串联在电路中，即MN之间为一个电压表，D正确．

三总结提升

1. 电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；

2.将电压表和电流表串联，分析通过表头的电流关系，从而来判断指针偏转角度的大小．

3.要注意利用电流表的三个参数:内阻R g,满偏电流I g,满偏电压U g,关系是U g=I g R g.

4.电流表改装电压表需串联一个电阻，改装原理：U=Ig（Rg+R），其中U为改装后电压表量程，R为串联电阻；改装为电流表需并联一个电阻，改装电流表原理：IgRg=（I-Ig）R′，其中I为量程。

四提升专练

1. 电流表的内阻是R g=200Ω，满偏电流值是I g=500μA，现在欲把这电流表改装成量程为

1.0V的电压表，正确的方法是（）

A. 应串联一个0.1Ω的电阻

B. 应串联一个1800Ω的电阻

C. 应并联一个0.1Ω的电阻

D. 应并联一个1800Ω的电阻

【答案】B

2.一电流表串联一个分压电阻后就改装成一个电压表，当把它和标准电压表并联后去测某电路中的电压时，发现标准表读数为2V时，而改装表的读数为2.1V .为了使它的读数准确，应( )

A. 在原分压电阻上再串联一个较小的电阻

B. 在原分压电阻上再并联一个较大的电阻

C. 在原分压电阻上再串联一个较大的电阻

D. 在原分压电阻上再并联一个较小的电阻

【答案】A

【解析】两电压表并联，通过它们的电压相等，标准表读数为2V时，而改装表的读数为2.1V，说明改装后的电压表串联的电阻稍小，而导致电流稍大；为校准电压表，应使串联的电阻阻值稍微增大，可以在原分压电阻上再串联一个较小的电阻，故A正确，BCD错误。

3. 在一个微安表G上并联一个电阻R，就改装成一块安培表,今将该表与标准安培表串联后去测电流,发现该表的示数总比标准表的示数小,修正的方法为( )

A. 在R上并联一个小电阻

B. 在R上并联一个大电阻

C. 将R的阻值变大些

D. 将R的阻值变小些

【答案】C

4. 某同学准备比较精确地描绘一只标有额定电压为

5.8V的小灯泡的伏安特性曲线，需要一只量程为0～6V的电压表，他在实验室里找到了一只量程为0～300mV、内阻为100Ω的小量程电压表来改装，改装时应给小量程电压表（）

A. 串联一个1.9kΩ的电阻

B. 串联一个2kΩ的电阻

C. 并联一个1.9kΩ的电阻

D. 并联一个2kΩ的电阻

【答案】A

【解析】把小量程电压表改装成电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值

故选A。

5. (多选) 两只电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装而成的，V1的量程为5V，V2的量程为15V，为了测量15—20V的电压，把V1 、V2串联起来使用，在这种情况下

A.V1和V2的指针偏转角度之比等于两个电压表的内阻之比

B.V1和V2读数相等

C.V1和V2的读数之比等于两个电压表的内阻之比

D.V1和V2两表指针偏转角相等

【答案】CD

【解析】电压表根据电阻的分压由电流表改装而成的，当把V1 、V2串联起来使用，则流过