2017_2018学年高二物理电学专题提升专题16电表的改装问题

1、61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,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.三个参数:内阻 甩满偏电流 山，满偏电压ug，关系是ug=igRg.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_吕i匚卜 - 1 -“ AL丨几A!片_1rhIi分压电阻或分流电阻U = lg(R+R)U所以R= -RggR=( l-l g) R所以R=改装后电表内阻R=R+RR+ 叫vR二：

2、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 0.021A；R的阻值等于电流表内阻的 ；艮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、B.将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.04 A2 接入电路时，每一小格表示 0.02 A2C. 将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06 AD. 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.01 A【答案】C【解析】当接线柱1和2入电路时去与电流表并联:量程扩大为原来的3倍.毎个

3、小格表示的电流应该是0.06接线柱1和3连入电路时耳与电流表并麻再整体与乱串联-每个小格表示的电 流仍然是006A.故选C.2.电压表的改装典例 2:有一个灵敏电流表 G,内阻Rg=100Q,满偏电流lg=300yA。要把它改装成量程为 03V 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】 10000G【解析】改装成量程为 03V 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 300 卩 A,根据欧姆定律：解得：R=9900Q;改装后电压表的内阻：R/=R+R=1OOOOQ。3.多用电表的改装问题典例 3:如图所示，R、F2是两定值电阻，R的阻值很小，F2

4、的阻值很大；G 是一灵敏电流计,B. Si、S2都闭合时，M N间是一个电流表C. 只闭合 Si时，M N间是一个电流表【答案】BDD. Si、S2都断开时,M N间是一个电压表【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A.只闭合 S 时,M N间是一个电压表【答案】A3定值电阻分压扩大量程。4只闭合 S 时，0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；S、S2都闭合时， 5 为短路，表头 G 和二并联接在 MN 两端，为电流表，B 正确；S、S2都断开 时，表头 G 和 5 串联在电路中，即 MN 之间为一个电压表， D 正确.

5、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Rg,满偏电流lg,满偏电压Ug,关系是Ug=lgR.4. 电流表改装电压表需串联一个电阻，改装原理：U=lg （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= （l-lg ） R，其中 I 为量程。四提升专练1.电流表的内阻是 R=200Q，满偏电流值是 lg=500yA,现在欲把这电流表改装成量程为1.0V

6、的电压表，正确的方法是（）A.应串联一个 0.1Q的电阻 B.应串联一个 1800Q的电阻C.应并联一个 0.1Q的电阻 D.应并联一个 1800Q的电阻【答案】B7J1 0【解析】电流表改焉或电压表要串联的电皑为：R=-2000 = 18000,故B正确ACD错误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【答案】A5D. 在原分压电阻上再

7、并联一个较小的电阻【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【解析】电流表示数偏小说明所并麻电阻的分济太大，则分流电阻阻值偏小，

8、让分流电阻变的稍大些 可，故C正确，D错误在原分流电阻上再并麻一个适当的小电阻或者并联适当的大电阻，都会使茸并麻 值稍小，故所以E正确，ABD辛韻。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 06V 的电压表，他在实验室里找到了一只量程为 0300mV 内阻为 100Q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 1.9kQ的电阻B.串联一个 2kQ的电阻C.并联一个 1.9kQ的电阻D.并联一个 2kQ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U-Ur6-03R=- =0=19000

9、 = 1Us0.3瓦而故选 A。5. （多选）两只电压表 Vi和 V2是由完全相同的电流表改装而成的，Vi的量程为 5V, V2的量程为 15V,为了测量 1520V 的电压，把 Vi、V2串联起来使用，在这种情况下A. Vi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6【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V、V2 串联起来使用，则流过【答案】BD7每个电流表的电流相等， 故 V1和 V2两表指针偏转角相等， 选项 A 错误、D 正确；根据两表指针

10、偏转角相等，由欧姆定律知，M 和 V2的读数之比等于两个电压表的内阻之比，选项 B错误、C 正确。综上本题选 CD6.用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表.将它们串联起来接入电路中，如图所示，开关闭合时（）A.由于串联，两只电表的指针偏转角相同B.由于电压表内阻太大，两只电表的指针都不偏转C. 电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角D. 电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角【答案】D【解析】电-流表改装成电压表是串联较大的分压电阻,电流表改装成犬量程电漩表是并联较小的分浚电阻; 两表串联后，通过电流表的总电溢与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电济表是并联较小的分

11、 浚电阻所以大部分电浸通过了分溢电阻通过表头的电茨很小，电溢表指针的偏轉角小干电压表指针的 偏转角，故财C错误，Q 正确J故选:D7.（多选）如图所示，四个相同的电流计 G 分别改装成两个电流表和两个电压表，电流表 A 的量程大于 A2的量程，电压表V的量程大于 V2的量程.把它们接入电路中，则下列说法中正确的 是（）r-irH=-A.电流表 Ai的偏转角大于电流表A2的偏转角B.电流表 Ai的读数大于电流表A的读数C.电压表V的读数小于电压表V2的读数D.电压表 Vi的偏转角等于电压表V2的偏转角【答案】C8【解析】 两个电流表是由相同的电流计G 并联不同的电阻改装而成的，并联的电流表 A

12、和A2两端的电压相同，流过的电流也相同，则偏转角相同，但量程大的读数大,A 错误,B 正确;两 个电压表是由相同的电流计 G 串联不同的电阻改装而成的，串联后的电压表 V 和 V2流过的电 流相同，则偏转角相同，但量程大的读数大，C 错误，D 正确.8.用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A、A.若把 A、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图甲、乙所示.闭合开关后，下列关于电表的示数和电表指针偏转角度的说法中，正确的是（）(9-L -甲-A.图甲中的 A、A的示数相同B.图甲中的 A、A的指针偏角相同C.图乙中的 Ai、A的示数和偏角都不同D.图乙中的 A、A

13、a 的指针偏角相同【答案】B【解析】大量程电流表是小量程电流表并联一适当的分滾电阻改装而成的一当A：并麻时屈于的电阻不同:通过氏的电浇不等尘的示数不同但通过每个小量程电流表的电流相同故指针偏角相 同,A错卫对;当小串联时匚通过A:A旳电流相耳故示数相同但A g的量程不同:故指针偏角不同匚、D均错一9.如图所示，电流表 G 的内阻不可忽略不计，R、R2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4 V 时，电流表的指针刚好满偏（指针指在刻度盘的最大值处），当a、b间的电压为 3 V 时，如果仍要使电流表 G 的指针满偏，下列方法中可行的是【解析】ab 间总电压降低了，要使通过 G 的电流不变，应保持 G

14、两端电压保持不变,保持艮不变，增大R保持R不变，减小RA.B.增大R，减小 Ra增大R2，减小RC.D.91保持 R2不变，增大 R1时，R2的电压变小，R 电压可能保持不变，即 G 的电压不变，通过 G 的电流保持不变，故正确；2增大 Ri,同时减小 R 时，R2的电压降低，R 电压可能保持不变，即 G 的电压不变，通过 G 的电流不变，故正确；3保持 R2不变，减小 Ri时，Ri两端的电压减小，G 的两端的电压减小了，通过 G 的电流减小 了，故错误；4增大 甩，减小 R 时，Ri两端的电压减小了， G 两端的电压变小了，通过 G 的电流减小了， 故错误；故选Co10.（多选）如图是有两个

15、量程的电压表，当使用 a、b 两个端点时，量程为010V,当使用 a、c 两个端点时，量程为0100V。已知电流表的内阻为 Rg 为 500 欧姆，满偏电流lg 为 1mA,3A. Ri=9.5Xi0Q4C. Ri=iXi0Q【答案】AB【解析】接航b时:电流表与电阳妁的串麻:则R严匕-R. =-500 = 9.5x10-01厶 匚加1接业 耐电流表与尺和尽 串麻贝u&二字-二厂恰一顶931040I e1X10故AB正礪。综上所述本题答案是；A311. 一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为 Ig= 50 卩 A,表头电阻Rj= 1kQ,若改装成量程最大值为 lm= 10mA

16、 的电流表，应 _ （填“串联”或“并联”）的电阻阻值为_Q.若将此电流计改装成量程最大值为15V 的电压表，应再 _（填“串联”或“并联”）一个阻值为 _Q的电阻.则电阻 Ri、R 的值（4D. R2= 9.95Xi0Q3【答案】 2.97X103.0X1010【答案】 并连 5 串连 2990005【解析】表头两端的电压为IgRg=5X10X1000Q =0.05V ,改装大量程的电流表时，此时流过并联电路部分的总电流为10mA 则流过并联电阻的电流1=1m-Ig=1mA-50 卩 A=9950 卩 A,则-v并联电阻0.09954若改装成电压表，串联电阻两端的电压U=UUg=15V-0.

17、05V=14.95V，则应串联的电阻要串联_Q的电阻，改装后电压表的内阻是 _Q.3149%5x10A=299000012.有一只满偏电流lg=5mA 内阻 Fg=400Q的电流表 G。若把它改装成量程为10V 的电压表，应 _ 联一个_Q的分压电阻;若把它改装成量程为3A 的电流表，应 _联一个_ Q的分流电阻。【答案】串联 1600 并联 0.668【解析】 电流表改装电压表霍串联一个电阻, 由带入数擔得10r-5xWJ(400Q-b解得 改装为电溢表需并联一个电阻，由1辭0卜1级得R =0.6(5SQo13.有一个电流表G,内阻R = 30Q，满偏电流 Ig= 1mA 要把它改装为量程

18、00.6A的电流表，要并联 _Q的电阻，改装后电流表的内阻是 _Q【解析】把电流表改装成 0.6A 的电流表，需要并联分流电阻阻值：改装后电流表的内阻：一综上所述本题答案是：(1) .(2)14.有一个电流表 G 内阻 Fg=30Q,满偏电流Ig= 1mA 要把它改装为量程03V的电压表,11【解析】把电流表改装成 3V 电压表，需要串联分压电阻阻值3【答案】 2.97X103.0X1012U3R = R=-30= 2970041，即：2-97x1氏U 3Rr= - =3000Q7改装后电压表内阻：二，即：二综上所述本题答案是：(1) . _ .：(2)1.15.已知电流表的内阻 R,= 120 Q,满偏电流 I g