2017_2018学年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)-R R=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0.02A;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 AB. 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.02 AC. 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】 C2．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】B2.一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】C4. 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；根据两表指针偏转角相等，由欧姆定律知，V1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CD。

6.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】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A1的量程大于A2的量程,电压表V1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()A. 电流表A1的偏转角大于电流表A2的偏转角B. 电流表A1的读数大于电流表A2的读数C. 电压表V1的读数小于电压表V2的读数D. 电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角【答案】 BD【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A1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V1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A1、A2.若把A1、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()甲乙A. 图甲中的A1、A2的示数相同B. 图甲中的A1、A2的指针偏角相同C. 图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同D. 图乙中的A1、A2的指针偏角相同【答案】 B9．如图所示，电流表G的内阻不可忽略不计，R1、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①保持R2不变，增大R1②增大R1，减小R2③保持R2不变，减小R1④增大R2，减小R1A. ①④B. ②③C. ①②D. ③④【答案】C【解析】ab间总电压降低了，要使通过G的电流不变，应保持G两端电压保持不变，①保持R2不变，增大R1时，R2的电压变小，R1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①正确；②增大R1，同时减小R2时，R2的电压降低，R1电压可能保持不变，即G的电压不变，通过G 的电流不变，故②正确；③保持R2不变，减小R1时，R1两端的电压减小，G的两端的电压减小了，通过G的电流减小了，故③错误；④增大R2，减小R1时，R1两端的电压减小了，G两端的电压变小了，通过G的电流减小了，故④错误；故选C。

10.(多选) 如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0~10V，当使用a、c两个端点时，量程为0~100V。

已知电流表的内阻为Rg为500欧姆，满偏电流Ig为1mA ,则电阻R1、R2的值（）A. R1=9.5×103ΩB. R2= 9×104ΩC. R1=1×104ΩD. R2= 9.95×104Ω【答案】AB11.一灵敏电流计，允许通过的最大电流(满刻度电流)为I g＝50μA，表头电阻R g＝1kΩ，若改装成量程最大值为I m＝10mA的电流表，应________（填“串联”或“并联”）的电阻阻值为________Ω.若将此电流计改装成量程最大值为U m＝15V的电压表，应再________（填“串联”或“并联”）一个阻值为________Ω的电阻．【答案】并连 5 串连 299000【解析】表头两端的电压为I g R g=5×10-5×1000Ω=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I=I m-I g=1mA-50μA=9950μA，则并联电阻若改装成电压表，串联电阻两端的电压U=U m-U g=15V-0.05V=14.95V，则应串联的电阻12．有一只满偏电流I g=5mA，内阻R g=400Ω的电流表G。

若把它改装成量程为10V的电压表，应_______联一个_____Ω的分压电阻；若把它改装成量程为3A的电流表，应________联一个_____Ω的分流电阻。

【答案】串联 1600 并联 0.66813.有一个电流表Ｇ，内阻R g＝30Ω，满偏电流I g＝1mA．要把它改装为量程0～0.6Ａ的电流表，要并联____Ω的电阻，改装后电流表的内阻是____Ω【答案】 0.05 0.05【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：综上所述本题答案是：（1）. （2）14. 有一个电流表G，内阻R g=30Ω，满偏电流I g＝1mA．要把它改装为量程0～3Ｖ的电压表，要串联____Ω的电阻，改装后电压表的内阻是____Ω.【答案】2.97×103 3.0×103【解析】把电流表改装成3V电压表，需要串联分压电阻阻值：，即：改装后电压表内阻：，即：综上所述本题答案是：（1）. （2）15.已知电流表的内阻R g＝120 Ω，满偏电流I g＝3 mA，（1）要把它改装成量程是15V的电压表，应串联多大的电阻？改装后的电压表内阻是多少？（2）要把它改装成量程是2 A的电流表，应并联多大的电阻？（结果保留两位有效数字）【答案】（1）（2）。