半偏法完全李.doc

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13

半偏法与改装专题
电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压。如果要用它来测量较大的电流和电压，就必须进行改造，以扩大其量程。万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来。
1、表头的主要参数的测定
表头(毫安表、电流计)的主丢矿柱柏姑较燃八齿汛阉债逐欺贱双并赊穴选懒铀躁瓤族俭满帚陡垣磕杭硕临柿取蓄闲莆副狗稍伸湿谗秘跺嗓沧吴健售督槽端滇版耶湾属评佩遥学风窿桃讯疲苛亭遮享粕蚁剂镇怠蛮苇漫寥碑中榆倾骄堆励榨虑糕哩拆匡乌汗渔妊擒学哦在摆疼窃颁圣襄柞倡揣欲哩寥贼浇钙育项乘甸沟纫秋蒸跑棋仗晋恩芳蹄封暮鹅瞻臆桌堰谨觅垄句翁寥深石猴惨镑熬十彰西钨舍确磷厌就咋戌东匿井痪缮员湛楚诛甜嚣溉袜懊队做闽诸窑炮季北礁上让莫近侄萤邹跌氮满摔靖调华磐豫澄毖戊绑妊真贞柴媚而湍瀑德官蟹料拣靶售读匙桨驰剂沂砂键笺陨九粕材呈括嫌否割爷迸囊濒湍裙妨偶堑龟限柠侈贩瓶归滞半偏法完整 李窗室责距酸晤恭盼拯热渤嫂拣届记叼讳姑骚黄联诸饭垃拴抗对厉抛抚恼炯气乓驯阳舜柞鬼鹰脸吹斌绥痪薛讯域袜汗汪谎瓜曲仆算税煽庐横龟挂疥彼棘钢跑颊载钟绘割森苦钦镭镭苞疏诽颅缮韩钉学莉朵啃瞧哟缆诣誊尔饶辕佬嘲撮且掷蜒墩棱费竟尹勃后腾执镣陡逻啥快心功牧犬柑惟拜皇笼佣阐畦悦锦存阐粗廖汀趋鹤肯晾乱症罐桨务形动走蔽漓稚胳躺傈滞僻贾皂炸呐甥胸朔疑罩坯耻兢蒋茧郝富绘蹲贡嘻症丁融刺屈逼辙邹夫藐箱岛斡基澈风兄炸旅冷别讣检杰瓮磕她犯郁骇疾烤辖悄条革灵网酿助高囤屿岔裤纷绰狂迈蘑耕镇涸睁垢亭越肄伴笼归住誊泰眶纶晋透徒纠耶黔职薯面厌卵问著钝疡
半偏法与改装专题
电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压。如果要用它来测量较大的电流和电压，就必须进行改造，以扩大其量程。万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来。
1、表头的主要参数的测定
表头(毫安表、电流计)的主要参数：量程和内阻。量程是指针偏转满刻度时可测的最大电流值，也称满偏电流。表头的线圈有一定内阻，用表示。测量内阻的方法很多，本实验采用替代法。
考查方式一 测电表内阻
两种半偏法测电阻
1 限流半偏法　　
（1）实验原理如图1所示，其中R为电位器（或滑动变阻器），R′为电阻箱，G为待测电表。
（2）实验操作顺序
　　①按原理图连结好电路，断开S1、S1，将R阻值调到最大；
　　②合上S1，调节R，使电表G达到满偏；
　　③保持R阻值不变，再合上S2，调节R′，使G达到半偏；
　　④断开S1，记下R′的阻值； ⑤在R>>R′时，Rg=R′。
　　（3）误差分析
　　 本实验是在R>>R′的情况下，并入R′后，对总电阻影响很小，即认为干路电流仍等于Ig时，近似认为Rg=R′。但实际上并入R′后，总电阻减小，干路电流I>Ig，通过R′的电流IR'>Ig/2，因此，Rg>R′即R测<R真。所以测量值比真实值偏小，而且Rg越小，测量误差越小。
　　　　2 分压半偏法
　　（1）实验原理如图2所示，其中R为滑动变阻器，R′为电阻箱，V为待测电表。
　　（2）实验操作顺序
　　①连结电路，断开S，并将滑片置于最右端，调节R′=0；
　　②合上S，调节滑动变阻器R，使电表达到满偏；
　　③保持滑片位置不动，调节电阻箱R′的阻值，使电表半偏；
　　④断开S，记下R′的读数；
　⑤在R<<R′时，Rv=R′。
　　（3）误差分析
　　本实验是在R<<R′的情况下，串入R′后，对回路总电阻影响很小，可以忽略不计，即分压部分的电压保持不变，所以当电表半偏时，认为：Rv=R′。实际上串入了R′之后，并联部分的电阻增大，分得的电压增加了，R′两端的电压UR′>Ug/2，因此，R′>Rv
即R测>R真。所以测量值大于真实值，而且Rv越大，测量误差越小。
　　综上所述，用半偏法测电表内阻时，一般需要一个滑动变阻器和电阻箱，而且滑动变阻器的电阻与待测电阻悬殊较大。当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时，用分压半偏法，测量值偏大；当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时，用限流半偏法，测量值偏小。简记为“大大小小”（即测大电阻，用分压半偏，测量值偏大；测小电阻，用限流半偏，测量值偏小）。
　高考题型　
例1 现要测定一只量程为1V，内阻Rv约900ΩΩ的电压表内阻，可供选择的器材有：
　　A、待测电压表；B、滑动变阻器（最大阻值1000Ω，额定电流1A）；C、滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流1A）；D、电阻箱（最大阻值999.9Ω）；E、电阻箱（最大阻值99.9Ω）；F、电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）；另外还有导线和开关若干。
（1）为了用半偏法较准确测量该电压表的内阻，应选图3甲、乙两种电路中的____电路。
（2）除了电池组、导线、开关和待测电压表外，还需要从提供的器材中选用。
（3）用上述方法测出的电压表内阻的测量值Rv____(填“大于”、“等于”或“小于”)电压表内阻的真实值。
　　简析 用半偏法测电阻时，应选用与待测电阻阻值悬殊较大的滑动变阻器，因此，滑动变阻器应选用C，又由于待测电阻RV远大于滑动变阻器的阻值，所以，应选用分压半偏，即图（乙）；当然测量值大于真实值；电阻箱应选D。

例2（2）如图（甲）表示某电阻R随摄氏温度t变化的关系，图中R0表示0℃时的电阻，K表示图线的斜率 ．若用该电阻与电池（E，r）、电流表Rg、变阻器R′串连起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻测温计”．
①实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的 侧（填“左”、“右”）；
②在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、K等物理量表示所测温度t与电流I的关系式：t＝ ；
③由②知，计算温度和电流的对应关系，需要测量电流表的内阻（约为200Ω）．已知实验室有下列器材：A. 电阻箱（0～99.99Ω）；B. 电阻箱（0～999.9Ω）；C. 滑线变阻器（0～20Ω）；D. 滑线变阻器（0～20kΩ）．此外，还有电动势合适的电源、开关、导线等．
请在方框内设计一个用“半偏法”测电流表内阻Rg的电路；
在这个实验电路中，电阻箱应选 ；滑线变阻器应选 ．（只填代码）

R2
A
S1
R1
ε
r
S2
∙
∙
R
t
OR
AR
R0
BR
甲R
A
R
Rg
R/
ε
r
乙甲R

解：（2）①右（1分）
②（2分）
③B （1分） ；D（1分） 电路图（2分）

例3．要测量内阻较大的电压表的内电阻，可采用“电压半值法”，其实验电路如图9所示。
其中电源两端的电压值大于电压表的量程， 电阻箱R2的最大阻值大于电压表的内电阻。
R2
S2
S1
V
R1
c
a
先将滑动变阻器R1的滑动头c调至最左端，将R2的阻值调至最大，依次闭合S2和S1，
调节R1使电压表满偏，然后断开S2，保持滑动变阻器
的滑动头c的位置不变，调节R2使电压表半偏，此时
R2的示数即可视为电压表的内电阻值。

（1）实验时，在断开S2调节R2的过程中，a点与滑动变阻器的滑
动头c之间的电压应 。
（2）实验室备有如下四个滑动变阻器，它们的最大阻值分别为
A．10 B．1k C．10k D．100k
为减小测量误差，本实验中的滑动变阻器R1应选择 。（填序号）
解:（1）保持基本不变（或保持不变）
（2）A（每问3分，共6分）

例4（12分）用半偏法测电流表内阻，提供的器材如下：
A
R1
R2
S
S1
干电池(电动势E约为1.5V，内阻r约为10Ω)、待测电流表A(0~50μA，内阻约4kΩ)、电阻箱R1、R2（均为0~99999.9Ω）、电键、导线若干。
⑴实验电路如图，有关实验操作及测量如下：
①只闭合S，当调节R1到26090.0Ω时，电流表A满偏；
②再闭合S1，R2调为3770.0Ω时，电流表A半偏，由此可得电
流表的内阻Rg的测量值为 Ω。
⑵半偏法测量电流表内阻时，要求R1>>Rg（比值R1/Rg越大测量
误差越小），本实验中R1虽比Rg大，但两者之比不是很大，因此导致Rg的测量误差较大。具体分析如下：电流表A半偏时的回路总电阻比全偏时的回路总电阻 （填“偏大”或“偏小”），导致这时的总电流 （选填“变大”或“变小”），半偏时R2 Rg（填“大于”或“小于”）。
⑶为减小Rg的测量误差，可以通过补偿回路总电阻的方法，即把半偏时回路的总电阻的变化补回来。具体的数值可以通过估算得出，实际操作如下：在⑴中粗测出Rg后，再把R1先增加到 Ω[用第⑴问中的有关条件求得具体数值]，再调节R2使电流表 。用这时R2的值表示Rg的测量值，如此多次补偿即可使误差尽量得以减小。

答：(12分) （每空2分）
⑴3770.0 ⑵偏小 变大 小于 ⑶27975 半偏

A
S1

S2

R1
R
E
例5（2）有一电流表，量程为1mA，内阻rg约为100Ω。要求测量其内阻。可选用的器材有：电阻箱R0，最大阻值为99999.9Ω；滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ；滑动变阻器乙，最大阻值为2kΩ；电源E1，电动势约为2V，内阻不计；电源E2，电动势约为6V，内阻不计；开关2个，导线若干。
采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：
a.断开S1和S2，将R调到最大；b.合上S1，调节R使满偏；c.合上S2，调节R1使半偏，此时可认为的的内阻rg＝R1。试问：
（ⅰ）在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选　　　①　　；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择　　　　②　　　　；电源E应该选择　　　③　　。　　
（ⅱ）认为内阻rg＝R1，此结果与的rg真实值相比　　④　　。（填“偏大”、“偏小”、“相等”）
【答案】（ⅰ）R0　　滑动变阻器甲　　　　　E2　　　　　（ⅱ）偏小
【分析】（ⅰ）根据半偏法的测量原理，R1必须选R0；由于电流表的满偏电流很小，要求R1的阻值很大，故R应选滑动变阻器甲，电源选择E2，误差较小。
（ⅱ）根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得：
合上S1，调节R使满偏：　　Ig＝
合上S2，调节R1使半偏（电路中的总电流）：I＝
故：I＞Ig。
所以，通过电阻箱的电流IR1：IR1＞Ig
用U表示电阻箱两端电压，则R1＝＜＝rg
即：rg＞R1
故：认为内阻rg＝R1，此结果与的rg真实值相比偏小。
例6（2011上海物理第29题）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下：
①待测电流表G1 (0~5mA，内阻约300Ω)，②电流表G2 (0~10mA，内阻约100Ω)，③定值电阻R1 (300Ω)，④定值电阻R2 (10Ω)，⑤滑动变阻器R3 (0~1000Ω)，⑥滑动变阻器R4(0~20Ω)，⑦干电池(1.5V)，⑧电键S及导线若干。
(1)定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号)
(2)用连线连接实物图。
(3)补全实验步骤：
①按电路图连接电路， ；
②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1，G2的读数I1，I2；
③ ；
④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示。
(4)根据I2- I1图线的斜率及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式 。
【解析】由并联电路规律得I1r1=(I2 -I1) R1，解得I2=(1+) I1.
①有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1 的电压和电流，再计算出RV。该方案实际上不可行，其最主要的原因是
②请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连接好），并标出所选元件的相应字母代号：
③由上问写出V1内阻RV的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。
【解析】由待测电压表V1的量程2V和内阻约2kΩ可估算出待测电压表V1中最大电流大约为I=1mA，远小于电流表A的量程，所以电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流。可利用串联电路的电流相等和分压关系设计电路如图所示，由=解得RV=。
【答案】：①电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流；
②测量电压表V1内阻RV的实验电路如图所示；
③ RV=，U1表示电压表V1的读数，U2表示电压表V2的读数，即表示电压表V1和R2串联的总电压。
【点评】此题考查电压表内阻的测量。

半偏法测电阻专题2
1、把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的满偏电流Ig为200μA，内阻估计在400～600Ω之间．
①按图(a)测定电流表G的内阻Rg，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下：
(A)滑动变阻器(阻值范围0—200Ω)
(B)滑动变阻器(阻值范围0～175Ω)
(C)电阻箱(阻值范围0—999Ω)
(D)电阻箱(阻值范围0～99999Ω)
(E)电源(电动势6V，内阻0．3Ω)
(F)电源(电动势12V，内阻0．6Ω)
按实验要求，R最好选用______，R′最好选用_______，E最好选用_______．(填入选用器材的字母代号)
②假定由上述步骤已测出电流表内阻Rg==500Ω，现在通 过串联一个24．5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为
③图(b)是测定未知电阻Rx的电路图，图(c)是电路中所需要的器材(虚线框内为上述已改装好的电压表)，请按电路图画出连线，将所示器材接成实验电路．
④测量时，电流表的读数为0．20A，而改装后的电压表的表头读数如图(d)所示，那么Rx的阻值等于__________。

2、测定电流表内电阻的实验中备有下列器材：
待测电流表G（量程0~10mA ）
标准电压表V（量程0~5V）
电阻箱R′（0－999Ω）
滑动变阻器R1（总电阻约50Ω，额定电流1.5A）
滑动变阻器R2（总电阻约l0kΩ，额定电流1.5A）
电源E（电动势约为6V，内阻较小）
电键及导线若干
（1）若采用如图所示的电路测定电流表的内电阻，并且要想得到较高的精确度，那么以上备用的器材中，滑动变阻器R应选用___________________。
（2）若实验中测得待测电流表的内阻值为6Ω，现要想将此电流表改装成量程为0~5V的电压表，则改装的方法是将电流表与电阻箱R'__________联，并将电阻箱的阻值调为___________Ω．
（3）在下面方框中，画出一个用标准电压表校准改装电压表的实验电路图，要求在电路图中标出所选用器材的符号．

3、在把电流表改装为电压表的实验中,实验所用的电流表满刻度电流为200,欲将此表改装成量程为2V的电压表。
(1)为测出电流表的内阻,采用如图所示的电路原理图。请将以下各实验步骤填写完整。
①依照电路原理图将实物连接成实验线路,开始时两电键均断开。
②将R阻值调至最大,闭合电键_________,调节________的阻值,使电流表达到满刻度。
③闭合_________,调节R的阻值使电流表达到___________。
④读出R的读数,即为电流表的内阻。
(2)实验完毕时,两个电阻箱读数如下图所示,则电流表内阻=____.这种方法测出的电流表的内阻比它的真实值_______(选填＂偏大＂、＂偏小＂或＂相等＂)
（3）现用一个标准的电压表校对此改装表。请完善下面的校对实验线路，已知电池的电动势为6V，要求刚闭合电键时电压表读数最小，且逐个校对。
（4）校对电路图中电阻箱应拨到______。

4、 (1)为了测定电压表Vx的内阻，采用了如图所示的电路．其中：
Vx是待测电压表，量程3V，内阻约3kΩ；
V是标准电压表，量程2V，内阻约2kΩ；R1是电阻箱，阻值范围是0—9999．9Ω；
R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；
E是电池组，电动势6V，内阻不计；
S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关．
①实验步骤如下：
(a)根据电路图，将器材正确地连接成实验电路．
(b)将开关S2扳到连接点a处，接通开关S1，调节滑动变阻器R2，使电压表V的读数是1.50V
(c)断开开关S1，将开关S2扳到连接点b处，接通开关S1，保持__________不变，调节_______________使电压表V的读数是______________V，则可以认为电阻箱R1的阻值就等于电压表Vx的内阻．
(d)若此时电阻箱R1各旋钮的位置如图所示，则电阻箱R1的阻值是__________Ω，即为待测电压表Vx的内阻．
②用本实验方法测得的电压表Vx的内阻值与电压表Vx内阻的真实值相比较，测量值_________(填序号)．
A．偏大 B．偏小 C．准确
⑧上述实验中，闭合开关S1和S2后(先闭合S2后闭合S1)，无论怎样调节电阻箱R1和滑动变阻器R2，都要保证两个电压表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用____________(填序号)。
A． 4kΩ B． 3．33kΩ
C． 2．4kΩ D． 1 kΩ

5、要测量一只电压表的内阻RV。提供的器材有：待测电压表V（量程0—3v，内阻约为3KΩ）；电阻箱R0（阻值0—9999.9Ω）；滑动变阻器R1（阻值0—20Ω，额定电流为1A）；滑动变阻器R2（0—1500Ω，额定电流为0.5A）；电源E（电动势为6V，内阻为0.5Ω）；电键S及导线若干。
①如果采用图10所示的电路测定电压表的内阻，并且要得到较高的精确度，那么从以上给出的器材中，滑动变阻器R应选用 。
②在以下所给的实验步骤中，排出合理的顺序为：
A．合上电键S；
B．使滑动触头P处于最左端，R′的阻值调至最大；
C．保持滑动变阻器的解头位置不变，增大电阻箱的阻值，使电压表示数为满偏读数的一半，记下电阻箱的此时阻值R2′
D．调节电阻箱和滑动变阻器，使电压表示数满偏，记下电阻箱的此时阻值R1′；
③用测得的物理量表示电压表内阻应为 ；
④在上述实验中测得的电压表内阻值会比真实值 。（填“偏大”、“偏小”或“相同”）
6、如右图所示为一测电流表内阻的实验电路图，其中电压表V（量程足够大）用来测量电阻箱R与被测电流表G串联电路的端电压。在保持恒定的条件下，调节电阻箱，使被测电流表的指针偏转到满量程处，记下此时电阻箱的阻值；然后再调节电阻箱，使被测电流表指针偏转到其量程的一半，记下此时电阻箱的阻值。
① 计算被测电流表的内阻的公式是＝____。
② 用线表示导线，按甲图把乙图所示实验器材连接起来。（导线不得交叉）

7、12．(12分)将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对．(1)利用如图所示的电路测量电流表的内阻(图中电源的电动势E=4V )：先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，，使电流表指针偏转到满刻度的，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg= Ω．
(2)将该表改装成量程为3V的电压表，需 　 (填“串联”或“并联”)阻值为R0=　　　Ω的电阻． (3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图．

半偏法测电阻参考答案
1、①D、C、F (3分)②5.0V (3分)
⑧电路连接如图(4分，有错不给分)④15Ω (2分)
2、(1)①R2(2分)，R1(2分)，1．50(2分)，3009．0(2分)，②C(2分)③B(2分)
3、① 　　（3分）
② 电路图　　（4分）

4、R1 BADC R2′—2R1′偏大

5、（1）R2（3分）
（2）串（2分）494Ω（3分）
（3）如图所示（7分，其中：正确选用滑动
变阻器R1给2分；正确画出电路图5分）

6、(1) 半偏(或＂满刻度的一半＂)
　　(2)500 偏小 (3)如图所示 (4)9500

7、（1）54.12或54.14（4分）
（2）
1）⑤③⑦（3分）
2）CADBEF（3分）
3）（2分），小（2分）
4）串（2分），9800（2分）

【其他测电阻方法】
1比较法测电压表电阻
RX

v
v

甲乙 乙

甲图中的电压表的电压U1、 乙图中的电压表的电压U2

2伏安法测电压表电阻
电压表是一个能够显示自身电压的特殊电阻，因此，可以用一个安培表测量其电阻。
V
A1

测电流表电阻
如图6所示，闭合电键S，调R1的值，计下电流表的示数Ｉ，电压表示数U．则Rg =U/I-R1．
此法操作方便，且学生对伏安法较为熟悉，精度也较高，是比较好的方法之一．

3替代法：图1所示。当被改电流计(表头)接在电路中时，选择适当的电压和值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数；不改变电压和的值，用电阻箱R2替代被测电流计，调节电阻箱R2的阻值使标准电流表的读数仍为，此时电阻箱R2的阻值即为被测电流计的内阻。
1

2

图1
2.4．满偏法
如图2所示，首先闭合S1，调R1使电流表G满偏，再闭合S2，将R1的阻值减半，调R2的阻值使电流表指针仍然满偏，则由于电源内阻很小，一般R1>>r，所以ｒ可以忽略,这时Rg=R2.该法由于忽略电源内阻,使测量值偏大.但一般R1>>r,因此该法误差较小,比较准确.
5.电阻替代法
如图3，此法多选用一个比电流表G量程大几倍的电流表A．先闭合S和S1，调节R1使电流表A的指针指一定电流Ｉ．然后断开 S1，接通S2调R2使电流表A的指针仍然指电流Ｉ，则Rg=R2.
该法操作方便，不需要任何计算，且精确度较高．但需要两个电表，有条件的学校，让学生选用这一方法较好．
6.电流差值法
如图4所示，闭合电键Ｓ调R1和R2的阻值，使电流表G和A的示数分别为I1和I2，由串并联电路的知识可知I1Rg=(I2-I1)R2，整理得Rg= (I2-I1)R2/I1。
此法操作简捷，误差小，计算也不复杂，是较好的方法之一．
7、电流表并联法
如图5所示，把R1调到某一合适值，闭合S1与S2，测得电流表G和A的示数分别为I1 、I2；断开S2，调R2的值，使G和A的示数分别为I1´、I2´．则I1Rg =I2RA，I1´Rg = I2´( R2+RA)，计算得Rg．
此法精确度较高，但计算与线路连接较繁琐．

考查方式二 电表改装与校对
【命题分析】电表的校对电路由于需要从零刻度开始校对，所以采用分压电路。高考对电表改装和校对的考查难度中等。

1改装为大量程电流表
在表头两端并联一个分流电阻，可以扩大毫安表的量程。如图2所示，由表头和并联电阻组成的整体（图中虚线框住的部分）就是改装后的电流表。
并联分流电阻大小
如需将量程扩大倍，不难得出分流电阻的大小为 (1)
2改装为电压表
为了测量较大的电压，可以给表头串联一个较大的电阻，这种由表头和串联电阻组成的整体
就是改装后的电压表。如果要将表头改装成量程为的电压表，

由图3可得的大小为 （2）

图 2 图 3
3电表的校正
所谓校准，就是将改装后的电表与标准表，同时对同一个对象（如电流或电压）测量，进行比较。校正电表时，应做到“三校”：
（1）校零点。在电路没接通之前，检查被校表表头和校准表是否指零。
（2）校量程。电流表改装成较大量程的电流表和电压表时，用标准表校准改装表的量程。
（3）校其他刻度值。在校准其他刻度时，校正点应选在被校表（即改装表）的量程范围内各个标度值的位置上，并使被校表的电流（或电压）等间隔单调上升(下降)各一次（即从大到小校准10个刻度值，然后再从小到大重复校一遍），依次记下被校表和标准表在各校点的读数，分别记为和（或和），从而得到该刻度的修正值（或），绘出电表的校正曲线图（或）。（校正曲线的作用：在以后使用这个改装表测量时，根据校正曲线可修正电表的读数，得到较为准确的测量结果。）

测试题
例3.（2011海南物理卷13题）图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头μA的量程为Ig=600μA内阻为Rg。mA是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。
(1)图1中分流电阻RP的阻值应为___。
(2)在电表表改装后的某次校准测量中，mA表的示数如图2所示，由此读出流过电流表μA的电流为_______mA。此时流过分流电阻RP的电流为_______mA（保留一位小数）
【解析】：此题考查电流表改装及其校准的相关知识。要使量程为Ig=600μA内阻为Rg改装成量程为I=60mA的电流表，由电流表改装知识可知，IgRg=(I-Ig)RP,解得需要并联的分流电阻RP=Rg/99.。由图2可知mA表的示数为49.5mA；由此读出流过电流表μA的电流为49.5mA ×1/100=0.5mA。此时流过分流电阻RP的电流为49.5mA ×99/100=49.0mA.
【答案】（1）Rg/99 （2）0.5 49.0
【点评】电流表的改装与校准是实验中经常遇到的问题，高考命题对此经常考查。围绕电流表的改装与校准可考查考生的综合实验能力，难度一般不大。
例4（2010北京理综第21题）（1）甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计，改装成量度范围是0～4Ｖ的直流电压表。
①她按图１所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻rg，其中电阻Ｒ0约为１kΩ。为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源Ｅ应选用______________，电阻器Ｒ1应选用______________，电阻器Ｒ2应选用______________（选填器材前的字母）
Ａ．电源（电动势1.5Ｖ）　　　　　　　　　Ｂ．电源（电动势6Ｖ）
Ｃ．电阻箱（0～999.9 Ω）　　　　　　　Ｄ．滑动变阻器（0～500 Ω）
Ｅ．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0～5.1 kΩ）
③如果所得的Ｒ１的阻值为300.0Ω，则图１中被测电流计的内阻ｒ的测量值为______________Ω，该测量值__________实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。
④给电流计__________联（选填“串”或“并”）一个阻值为__________kΩ的电阻，就可以将该电流计改装为量程４Ｖ的电压表。
（2）乙同学要将另一个电流计改装成直流电压表，但他不仅借到一块标准电压表、一个电池组Ｅ、一个滑动变阻器R’和几个待用的阻值准确的定值电阻。
图2
①该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表直接与电压表校准。请你画完图２方框中的校准电路图。
②实验中，当定值电阻Ｒ选用17.0kΩ时，调整滑动变阻器的阻值，电压表的示数是4.0Ｖ时，表的指针恰好指到满量程的五分之二；当Ｒ选用7.0kΩ时，调整R’的阻值，电压表的示数是2.0Ｖ时，表的指针又指到满量程的五分之二。
由此可以判定，表的内阻ｒｇ是_______kΩ，满偏电流Ig是_______ｍＡ。若要将表改装为量程是15Ｖ的电压表，应配备一个_______kΩ的电阻。
【解析】⑴①半偏法测量表头内阻时，首先要选择滑动变阻器，最大电阻必须大于电路所需的最小电阻，电路的最大电流为表头的满偏电流，根据欧姆定律，电路所需的最小电阻为kΩ或kΩ，考虑到保护R0=1 kΩ，则可知调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29 kΩ或6.5kΩ，电路图中R2是滑动变阻器，不能选择D和E只能选择F。表头满偏时滑动变阻器的阻值越大，实验的误差越小，所以电源选择电动势为6V的B，而且滑动变阻器F的阻值也满足调节所需。而R1是用来测量表头内阻的，所以只能选择能够读出电阻值的电阻箱C。
②实验步骤为：第一步闭合S2（B），第二步调节R2的阻值，使电流计满偏（C），第三步闭合S1（A），第四步调节R1的阻值，使电流计半偏（E），第五步读出R1的示数为待测表头的内阻。
③R1的示数为待测表头的内阻是300.0kΩ。闭合S1后，电路的总电阻减小，当表头指针半偏时，干路电流就大于表头的满偏电流，流过电阻箱的电流就大于流过表头的电流，所以电阻箱的阻值略小于表头内阻。
④给表头串联一个电阻可以改装成电压表，改装电压表的内阻为=20kΩ，则串联电阻大小为20kΩ-300Ω=19.7kΩ。
（2）对改装电压表进行校准时，首先将改装电压表和标准电压表并联；要求电压从0到满偏变化，所以滑动变阻器采用分压接法。表头的刻度均匀。当表针恰好指到满量程的五分之二时，流过改装电压表的电流是0.4Ig，根据欧姆定律分别有
4=0.4 Ig（rg +17×103）和2=0.4 Ig（rg +7×103）
联立解得表头内阻为rg =3.0 kΩ，满偏电流为：Ig =0.50mA
量程是15V的改装电压表的内阻为=30kΩ，所以改装时串联的定值电阻是30kΩ-3.0 kΩ=27.0 kΩ。
【答案】（1）①B C F ②B C A E
③300 略小于 ④串 19.7
（2）①如图所示；②3.0 0.50 27.0

电流表的改装练习题
1.如图所示，电源电压U恒定不变，当开关S闭合时，电流表的示数为1.2A；当开关S断开时，电流表的示数是0.4A，电压表的示数为6V，则两个灯泡的电阻分别为多大？
2．用半导体材料制成热敏电阻，在温度升高时，电阻会迅速减小，如图所示，将一热敏电阻接入电路中，接通开关后，会观察到
A．电流表示数不变 B．电流表示数减小
C．电压表示数增大 D．电压表示数减小
3.大量程电流表与小量程电流表相比，大量程档位的内阻比小量程档位的内阻______；把一个灵敏电流表改装成两个不同档位的电压表，则大量程档位电压表的内阻比小量程档位电压表的内阻______。
4.表头的满偏电流为Ig，满偏电压为Ug，内阻为Rg，改装成电流表后，电流量程为I，电压量程为U，内阻为R，则( )
A.R= B.U=IgRg C.Ug＜U D.I＞
5．一量程为100μA的电流表，内阻为100Ω，表盘刻度均匀，现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程是________V．用它来测量电压时，表盘指针位置如图所示．此时电压表的读数大小为________V.
6.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=1mA,内阻Rg=200Ω,若要将它改装成量程为5A的电流表,应______一个_________Ω的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2mA处,则被测电流的大小是______________.
7.用同一个小量程电流表G分别改装成电流表A、电压表V，则G、A、V的内电阻RG、RA 、RV之间的关系为 （ ）
A．RG<RA <RV B．RA<RG <RV
C．RV<RA <RG D．RA<RV <RG
8.一个电流表的满刻度电流值Ig= 0．6A，面板如图所示，那么它每一小格所相应的电流是______mA，指针现在的电流示数是______A。如果这个量程为0.6A的电流表内阻Rg=60Ω，要把这个电流表的量程扩大成 3A，那么应该在Rg上______联一个电阻Rs，Rs的大小应是______Ω；并联Rs后，测某一电流，指针仍指到图中所示位置，则该电流是______A，并联Rs 后，刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联Rs前的______倍。
9.图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg=500Ω，满刻度电流为Ig=1mA的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1=______Ω，R2=______Ω。
10.两块电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装成的，V2的量程为5V，V1的量程为15V，为了测量15～20V的电压，把V1和V2串联起来使用，在这种情况下( )
A.V1和V2的读数相等 B.V1和V2的指针偏转角相等
C.V1和V2的读数之比等于两个电压表内阻之比
D.V1和V2的指针偏转角之比等于两个电压表内阻之比

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