电学实验基础2：改装电表及校准（学生版）-2024届高考物理一轮复习讲义

电学实验基础2

要点1.电压表和电流表的结构

i.表头的组成及特点

小量程电流表®(表头)的三个参数：

U,

(1)电流表的内阻：电流表。的电阻Rg叫作电流表的内阻。

(2)满偏电流：指针偏转到最大刻度时的电流1g叫作满偏电流。

(3)满偏电压：电流表。通过满偏电流时，加在它两端的电压Ug叫作满偏电压。

2.电压表和电流表的电路结构

常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表⑥(表头)改装而成的。其本质相同，只不过

电压表内阻较大、电流较小；电流表内阻较小、电流较大。

电压表：由©串联分压电阻构成。

电流表：由©并联分流电阻构成。

4----------»­

要点2.电表的改装

L改装原则

①改成®串联电阻。

②改成©并联电阻。

③®①均也可实现相互改装。

④量程改大不改小

2.注意事项

LG无论改装成®还是⑪，其三个特征量Rg、lg、Ug保持不变。

2.用来改装的电表内阻已知。

3,量程不合适、内阻已知时、往往暗示需要改装。

4.改装后的电压表示数指表头及分压电阻的总电压；但G的实际电压为Rg分到的电压o

改装后的电流表示数指表头和分流电阻的总电流；但G的实际电压为Rg分到的电流。

3.改装示例及计算

1.改成电压表（串联电阻）

U=UR+U9=Ig(R9+R)RV=Rg+R=nRg

Ug_Rg_Ug^_Rg

R=-y-----R=(n—1)R

UjRR~U~R“agg

拓展应用

IV.IkQ2kQ

।----------------------------------------------------1

0-©00~0°---(V)—□□----0

JI=IV=1mA

IV.IkQ3VU=3V

1mA.1。2999。

O---(A)—CZI----O

°—(A)—°^==>°(y)—0：i=z^=imA

1mA,1«3Vu=sv

2.改成电流表(并联电阻)

RgR_Rg

I=IR+Ig

Rg+Rn

n=RRglg_Rg

Rgrg】RRg(E-Ig)(九—1)

拓展应用:

u=iy

r«

；IV、lkfiy1mA

HY)-

°~(y)—°°--(Ah--

141HZzMj

IV、IkQ

1000c1c

碱。七1。

4.复合电表

L双量程电压表

i____上_____L_....A....J

o(76b°C

小量程：LU=lg(Rg+Rl)大量程：U-=lg(Rg+Rl+R2)

2双.量程电流表

ia①

!'——IZZIIZZI

R]

R2-一」

r

小量程：L=lg+R：RzIg大量程：L=lg+*」

3电.压+电流的复合电表

-------(G)-------i-----1----©----4.%

10-1==h=±J

R3■"d___h-I---t-H"^V~\

R

人1人2'&

odoo66066

123abcd12345

量程分析：略

5.电表校准

1.校准原理

1.电压表校准

原理：

L改装后的电压表与标准电压表一一并联使用（并联电压相同）

2.从零开始校准采用--分压接法（依次对比0.5、1.0、1.5…）

原理：

L改装后的电流表与标准电流表-一串联使用（串联电流相同）

2.从零开始校准采用--分压接法（依次对比0.5、1.0、L5…）

2.误差分析

1.定值电阻串大了

2.电压表电阻取小了

若：改装表示数〉标准表示数一说明：量程改大了一•

»⑥1.定值电阻并小了

°2.电流表电阻取大了

百分比误差：6=里产100%

UO

Um-—改装后的满偏刻度U0---（Um时）标准表的读数

题型1.电表改装个比R大得多的电阻

C.如果示数稍微大些，可在R上串联一

1.基础电表改装

个比R小得多的电阻

经典例题

D.如果示数稍微大些，可在R上并联一

典例1

个比R大得多的电阻

.电流表的内阻是Rg=200Q满刻度电流

值是『500山\,现欲把这电流表改装成量程

为2.0V的电压表，正确的方法是（）

典例3

A,应并联一个3800Q的电阻如图所示电流计的满偏电压为0.2V,内

B,应串联一个3800Q的电阻阻为200Q,Ri=1800Q,该改装的电表叫做

C,应并联一个0.05Q的电阻（选填“电压表”或“电流表），改装后

D,应串联一个0.05Q的电阻的量程是。

典例2

如图所示，用小量程电流表⑥与一电阻

R并联可制成一电流表，在检测新制成的电巩固提升

流表时，如果发现它的示数总比准确值稍微巩固1

小一些或稍微大一些，那么应分别采取什么

如图所示，虚线框内为改装好的电表，

措施加以修正（）

M、N为新表的接线柱。已知灵敏电流计G的

-⑥-

满偏电流为100M，内阻为490Q,电阻箱读

•_I—I—<

R数为10Q,根据以上数据计算可知改装的电

o

表为（）

A.如果示数稍微小些，可在R上串联一

个比R小得多的电阻

B.如果示数稍微小些，可在R上并联一

现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合

开关S,调节滑动变阻器，下列说法中正确

的是（）

A.电压表，量程为O~lmV

B.电压表，量程为0〜500mV

C.电流表，量程为0〜IpA

A.Ai、A2的读数之比为1：1

D.电流表，量程为0〜5mA

B.A］、A2的读数之比为1：5

C.A］、A2的指针偏转角度之比为1：5

巩固2

D.A］、A2的指针偏转角度之比为1：1

（多选）如图所小，甲、乙两电路都是由

一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的,

下列说法正确的是（拓展拔高

rKIW^-i拓展1

GR

现有一个灵敏电流计，它的满偏电流为

甲乙%=lmA,内阻Rg=200Q。现将它改装成

A.甲表是电流表,R增大时量程增大量程为3V的电压表，并用改装后的电压表

B.甲表是电流表,R增大时量程减小测量电压时，指针指在表盘上原来0.2mA处。

C.乙表是电压表,R增大时量程增大则以下说法正确的是（）

A.改装时应并联一个280Q的电阻，被

D.乙表是电压表,R增大时量程减小

测电压的大小是0.6V

巩固3B.改装时应并联一个280Q的电阻，被

如图所示，电流表A］（0-3A）和A2测电压的大小是1.2V

（0-0.6A）是由两个相同的电流计改装而成,C.改装时应串联一个2800Q的电阻，

被测电压的大小是0.6V（1）图1中分流电阻Rp的阻值为

D.改装时应串联一个2800Q的电阻,

被测电压的大小是1.2V（2）在电表改装成后的某次校准测量

中，毫安表A表的示数如图所是，由此读出

流过A电流表的电流为mAo此时

拓展2

流过分流电阻Rp的电流为mA（保

在如图所示的电路中，小量程电表头的

留一位小数）

内阻4=1000,满偏电流i=imA,%

=2900H?R2=20£lo

（1）当S］和邑均断开时，改装所成的表是2.复合电表改装

表（填"电流”或“电压;'）。量程O

经典例题

（2）当S］和邑均闭合时，改装所成的表是

典例1

表（填“电流'或‘电压,”）。量程O如图所示为双量程电压表的改装示意图,

当使用a、b两个接线柱时，量程为0〜3V,

当使用a、c两个接线柱时，量程为0〜15V。

已知表头的内阻Rg=500Q,满偏电流

lg=lmA,下列说法中正确的是（）

拓展3

图1是改装并校准电流表的电路图，已

知表头a的量程为％=600PA内阻为Rg°a°c

3V15V

=99Q,亳安表A是标准电流表，要求改装

A.当使用a、b两个接线柱时，其对应

后的电流表量程为1=60mA。完成下列填空。

的电压表的内阻为3500Q

B.当使用a、c两个接线柱时，其对应

的电压表的内阻为15kQ

图1图2

C.定值电阻R[=2500Q0.02A；&的阻值等于电流表内阻的一半;

D.定值电阻R2=14500QR2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,

典例2则下列分析正确的是（）

某同学将一毫安表改装成双量程电流Y

表.如图所示，已知毫安表表头的内阻为

1000,满偏电流为1mA；Ri和R2为定值电

123

阻，且R】=5Q,R=20Q,则下列说法正确的

2A,将接线柱1、2接入电路时，每一小格

是

表示0.06A

1,

一匕

1:B,将接线柱1、2接入电路时，每一小格

表示0.02A

abc

C,将接线柱1、3接入电路时，每一小格

A.若使用a和b两个接线柱，电表量

表示0.06A

程为24mA

D,将接线柱1、3接入电路时，每一小

B.若使用a和b两个接线柱，电表量

格表示0.01A

程为25mA

C.若使用a和c两个接线柱，电表量

巩固提升

程为4mA

巩固1

D.若使用a和c两个接线柱，电表量

某同学对毫安表进行改装.

1------------A-------------r-P

程为10mA

,f-t-RiKi

■_________________I

典例3如图所示，已知毫安表表头的内阻为

如图所示，其中电流表A的量程为0.6100Q,满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固

A,表盘均匀划分为30个小格，每小格表示定的电阻.若使用a和b两个接线柱，电表

量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电

表量程为10mA.则表头中电阻％=

Q,R2=Q.

A.%=100,R2=3000

B.%=100,R=2910

巩固22

C.咫=90,R=3000

实验室常用的双量程电流表（0.6A量程2

D.%=90,R=2910

和3A量程）的内部构造如图所示。已知表2

头内阻Rg=20Q,满偏电流％=200mA,下

列说法正确的是（）拓展拔高

拓展1

如图所示是三量程直流电表的原理图，

6A6B6C

已知表头G的满偏电流％=6mA,内阻Rg

当使用A、B两个端点时，电流表的量=10Q,定值电阻R]=0.1Q、R2=9.9Q、

R3=995Q。当使用a、b两个端点时，是量

程为0.6A

程为Ii的电流表，当使用a、c两个端点时，

B.电阻％=6Q,R2=24Q是量程为b的电流表；当使用a、d两个端点

时，是量程为U的电压表。求量程II、打、U

C.电阻％=5Q,R=20Q

2的值。

D.电阻％=2Q,R2=8Q

巩固3

某同学用一个微安表头（量程100凶内阻

900Q）；电阻箱％和电阻箱R2组装一个多用

电表，有电流1mA和电压3V两挡，改装电某同学改装电压表的电路图如图所示，

路如图所示，则Ri、R2应调到多大阻值（图中虚线框内是电压表的改装电路。已知表

头G满偏电流为200lA,表头上标记的内

）k

阻值为400Q。乩、R2和R3是定值电阻。利

用R1和表头构成1mA的电流表，然后再将小明同学在改装电表时发现，电压表由

灵敏电流计G和电阻R串联而成。若使用过

其改装为两个量程的电压表。若使用a、b

程中发现这个电压表的读数总比标准电压表

两个接线柱，电压表的量程为IV；若使用a、读数低一些，为了使它读数更加准确，应当

在原电路中（）

c两个接线柱，电压表的量程为3V。则根据

A.在电阻R两端串联一个比R大得多

题给条件，定值电阻的阻值应选

的电阻

Ri=Q,R2=Q,R3=Qo

B.在电阻R两端并联一个比R大得多

的电阻

C.在电阻R两端并联一个比R小得多

的电阻

D.在电阻R两端串联一个比R小得多

拓展3

的电阻

如图所示，电路由电流计与四个电阻连

接而成，电流计内阻Rg=80Q,满偏电流）

典例2

=1mA,R]=10（1,R2-10Q,R3-19411,

将一个表头并联一个电阻R就改装成了

R4=790£lo

一个大量程的电流表.把改装后的电表和一

44个标准电流表串联后去测量电流，发现标准

□6066

12345电表的示数为1A,改装电表的示数为

⑴若使用1、2接线柱电路可做表。0.95A.为了使改装表与标准电表测量值一

致，下列说法正确的是

⑵若使用1、5接线柱电路可做表,

A.在R上并联一个阻值很大的电阻

量程为

B.在R上并联一个阻值很小的电阻

C.在R上串联一个阻值很大的电阻

题型2.电表改装及校准

D.在R上串联一个阻值很小的电阻

经典例题

典例1

造成改装后电压表的读数比标准电压表的读

数偏小，则表头G内阻的真实值______(填

巩固提升

“大于"或‘‘小于")900Qo

巩固1

某同学改装和校准电压表的电路图如图

巩固2

所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。

某同学改装和校准电压表的电路图如图

(1)已知表头G满偏电流为100口A,

1所示。

表头上标记的内阻值为900Q。Ri、R?和R3

是定值电阻。利用兄和表头构成量程为1

mA的电流表，然后再将其改装为两个量程

的电压表。若使用a、b两个接线柱，电压

表的量程为1V；若使用a、c两个接线柱，

电压表的量程为3V。则根据题给条件，定

(1)请将图2中的实物图连接完整

值电阻的阻值应选&=Q,R2=

(2)已知表头G的满偏电流为250“\,

表头上标记的内阻值为1200Q。Ri、R2和R3

是定值电阻。利用&和表头构成1mA的电

(2)用量程为3V,内阻为2500Q的标流表，然后再将其改装为两个量程分别为3V、

准电压表⑰对改装表3V挡的不同刻度进行

15V的双量程电压表。则定值电阻的阻值

校准。所用电池的电动势E为5V；滑动变

Ri=Q,R=Q,

阻器R有两种规格，最大阻值分别为50Q2

和5k