伏安法测电阻及电表改装资料
(完整word版)(整理)实验电桥,电表改装,伏安法.
实验11 电阻元件的伏安特性［学习重点］1．学习常用电磁学仪器仪表的正确使用及简单电路的联接。
2．掌握用伏安法测量电阻的基本方法及其误差的分析。
3．测定线性电阻和非线性电阻的伏安特性. ［实验原理]电阻是导体材料的重要特性参数之一。
在生产、维修检测和实验中经常要对电阻进行测量.测量电阻的方法有多种，伏安法是常用的基本方法之一。
所谓伏安法,就是运用欧姆定律，测出电阻两端的电压U 和其上通过的电流I ，根据IU R =即可求得电阻值R 。
也可运用作图法,做出伏安特性图线,从图线上求得电阻的阻值。
对有些电阻器件，其伏安特性图线为直线的称为线性电阻,如常用的碳膜电阻,金属线绕电阻、金属膜电阻等。
另外有些元件，伏安特性图线为曲线，称为非线性元件，如灯泡、晶体二极管、稳压管、热敏电阻等。
非线性电阻元件的电阻值是随外界条件变化的，在一定的条件下只有通过作图法才能反映它的特性。
用伏安法测电阻,原理简单，测量方便，但由于电表内阻接入的影响,会给测量带来一定系统误差，如图4—11—1(a ）和（b ）,分别为电流表内接和电流表外接两种电路。
在电流表内接法中，由于电压表测出的电压值U 包括了电流表两端的电压，因此，测量值要大于被测电阻的实际值。
可见，由于电流表内阻不可忽略，故产生一定的误差。
在电流表的外接法中，由于电流表测出的电流I 包括了流过电压表的电流，因此，测量值要小于实际值。
由可见，由于电压表内阻不是无穷大,故给测量带来一定误差。
上述两种联接电路的方法，都给测量带来一定的系统误差，即测量方法误差.为此，必须对测量结果进行修正。
其修正值为图 4—11—1 (a ）（b ）⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+==x mA x mA x x mA x x R R R R R I U U I U R 1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+==U x xU x Ux x x R R R R R I I U I U R 1111R x =R x — R其中R 为测量值，R x 为实际值。
培优：伏安法测电阻、电表的改装
伏安法测电阻、电表的改装1有一个未知电阻R x ，用图10中（a ）和（b ）两种电路分别对它进行测量，用（a ）图电路测量时，两表读数分别为6V ，6mA ，用（b ）图电路测量时，两表读数分别为 5.9V ，10mA ，则用______图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值R x =______Ω ，测量值比真实值偏______（填：“大”或“小”）。
2图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法，R x 为待测电阻。
如果伏特表的读数是4.50V ，安培表的读数是12.0mA ，电压表的电阻是1.50kΩ，那么，R x 的精确值就是( ) A.0.375Ω B.375Ω C.0.50Ω D.500Ω3（93年高考）一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进（ ） A 在R 上串联一比R 小得多的电阻 B 在R 上串联一比R 大得多的电阻C 在R 上并联一比R 小得多的电阻D 在R 上并联一比R 大得多的电阻4（2000年全国高考）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测出多组数据。
（1）画出电路图，标明所用器材的代号。
（2）若选测量数据中的一组来计算r 1，则所用的表达式为r 1= ，式中各符号的意义是： 。
5要用伏安法测量R x 的电阻，已知电压表内阻约几k Ω，电流表内阻约1Ω，若采用甲图的电路，R x 的测量值比真实值＿ （选择“偏大”或“偏小’，），若R x 约为10Ω应采用 ＿（选“甲图”或“乙图”）的电路，误差会比较小．(2)无论是用甲图或乙图测量，都不可避免产生由电表内阻引起的测量误差，有一个研究性学习小 组分别设计了以下的实验方案：学习小组利用如图丙的电路进行测量，主要实验步骤如下：第一步：将电键S 2接2，闭合电键S 1，调节滑动变阻器R P 和R w ,使电表读数接近满量 程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数U 1、I 1．①请你写出接着的第二步，并说明需要记录的数据： 。
伏安法测电阻、万用表测电阻、电池电动势和内阻的测量、电表的改装
伏安法测电阻、万用表测电阻、电池电动势和内阻的测量、电表的改装[主要内容]1、伏安法测电阻2、万用表测电阻3、电池电动势和内阻的测量4、电表的改装、扩程、与校准（分压电路的应用）[学习内容]一、伏安法测电阻1）测量原理：由欧姆定律得R=U/I，测出U与I可得R。
2）电流表外接法：如图甲所示，由于电压表的分流，电流表测出的电流比R X中的实际电流要大一些，所以R测<R真。
即当R V>>R X时，我们采用外接电流表的方法，误差较小。
）电流表内接法：如图乙所示，由于电流表的分压，电压表测出的电压比R X两端的实际电压要大一些，所以R测>R真。
即当R A<<R X时，我们采用内接电流表的方法，误差较小。
4）实验中通常用试接法来判断应采用安培表内接法，还是安培表外接法，如图，先把接头接到a记下安培表的读数I1，伏特表的读数U1，再把接头到b，记下安培表的读数I2，伏特表的读数U2，比较安培表和伏特表的读数变化。
若安培表读数变化大，伏特表读数变化不大，说明伏特表分流作用大，安培表分压作用小，采用安培表内接法误差较小。
若安培表读数变化不大，伏特表读数变化大，说明伏特表分流作用小，安培表分压作用大，采用安培表外接法误差较小。
二、万用表测电阻欧姆表的原理如图。
表头的满偏电流为I g，内阻R g，电池的电动势为e，内阻为r，R为调零电阻，红笔连接表头“+”，黑笔连接表头“－”。
（1）当红黑笔间不接电阻时，I=0（2）使红黑笔短接，调节R，使表头指针满偏，由闭合电路欧姆定律，有： I g= (1)3）在红黑笔间接R x，由闭合电路欧姆定律，有：I= (2)由(1)(2)得R x=( －1)(R g+r+R)可见，每一个I值对应一个R x值，在刻度盘上直接标出与I对应的R x值，就可以从表盘上直接读出R x值，当I= I g时，R x=R g+r+R叫中值电阻，即：R中=R g+r+R=五、电表的改装目的：①掌握电流表的扩程原理*②学习校准电表③复习合压电路无论是伏特表和安培表，它们的核心部件都是一个灵敏的电流表。
实验.测电流表内阻及电表的改装资料
实验12.测电流表内阻及电表的改装实验题，是物理高考的一个方面军，约占高考试卷总分的17%；电学实验又是高考实验题的重点，占实验题分数的50%以上，因为一般两个实验题或力学、电学各一个，或电学、光学各一个；而在电学实验题中，大家对“电阻的测量”和“电源电动势与内电阻的测量”关注较多，而对“电表的改装”实验较少注意，本文来说说“电表的改装”实验题的方方面面。
“电表的改装”实验一般分三步：第一步：电流表（表头）内阻的测量，第二步：把电流表改装为安培表（扩大量程）或电压表，第三步：对改装好的电表进行校准。
一电表内阻的测量方法二电表的改装设微安表的量程为Ig ，内阻为Rg，改装后的量程为I，由图1，根据欧姆定律可得，RS =1nRg(1)设微安表的量程为Ig ，内阻为Rg，欲改装电压表的量程为U，由图2，根据欧姆定律可得，RH = （n-1）Rg（2）三对改装好的电表的校准改装后的电表必须经过校准方可使用。
改装后的电流表和电压表的校准电路分别如图3和图4所示。
高考中对电学实验通常考查：（1）原理的理解（包括原理图）（2）步骤的掌握（3）器材的选择（4）电路的连接（实物图）（5）误差的分析（显性或隐性）等四下面通过例题来说明。
例1．现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为Aμ50，内阻约为800～850Ω，把它改装成mA1、mA10的两量程电流表。
可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值20Ω；滑动变阻器2R，最大阻值Ωk100电阻箱R'，最大阻值Ω9999定值电阻R，阻值Ωk1；电池E1（1）（2）箱23有同学不理解，待测电流表G （表头）的满偏电流仅为A μ50，为什么要用大电动势的电池和大阻值的滑动变阻器呢？这要从半偏法测电流表的内阻的误差分析谈起。
因为第二步中认为电阻箱R 1分流一半，也就是认为第二步与第一步中干路电流相等。
怎么会相等呢？明明是总电阻发生了变化（并联了电阻箱R ’），这就要求并联了电阻箱R ’后对总电阻的影响可以忽略不计。
(完整word版)伏安法测电阻
实验七 伏安法测电阻Experiment 7 Determining resistance using the Volt-ampere method 用电压表测得某电阻两端的电压U 及用电流表测得通过该电阻的电流强度I ，由欧姆定律即可求出该电阻的阻值R 。
此方法称为伏安法。
伏安法原理简单、测量方便。
但由于存在电表的接入而造成的方法误差以及电表本身具有的仪器误差，使测量结果出现一定的不确定度。
只要我们采用合适的接法，引入相应的修正公式，并正确使用电表，就可将测量的不确定度控制在一定的范围内。
实验原理Experimental principle1. 方法误差method error根据电流表与电压表相互位置的不同，有两种接线方法，一是电流表在电压表的内侧图1（a ）所示的接线方法称为内接法；二是电流表在电压表的外侧图1（b ）所示的接线方法称为外接法。
在外接法中，电压表的读数U 等于电阻R X 两端的电压U X ；电流表的读数I 不等于I X ，而是I = I X + I V 。
利用电压表、电流表的指示值U 、I 得到待测电阻的测量值为：IUR =测V X X I I U += （1）而待测电阻的实际值为： XXX I U R =（2）对比（1）、（2）式可知：采用外接法测电阻时，测量值测R 要比实际值R X 偏小，图1（a ）内接法图1（b ）外接法且测量的相对误差为：VX XXXR R R R R R E +-=-=测外,式中的负号是由于测R ﹤XR 而引起的。
当利用外接法测电阻时，待测电阻阻值用下面修正公式来进行计算：VVX X X R U I UI I UI U R -=-==（3）式中U,I 为外接法测量时电压表、电流表的读数，V R 为电压表的内阻。
在内接法中，电流表的读数I 为通过待测电阻R X 的电流I X ；电压表的读数U 不是待测电阻R X 两端电压U x ，而是A X U U U +=；利用电压表、电流表的指示值U 、I 得到待测电阻的测量值为：I UV R =测XAX I U U +=A X R R += （4）由此知：采用内接法测电阻时，测量值测R 要比实际值R X 偏大，且测量的相对误差为：XAXXR R R R R E =-=测内。
伏安法测电阻万用表测电阻电池电动势和内阻的测量电表的改装
伏安法测电阻、万用表测电阻、电池电动势和内阻的测量、电表的改装[主要内容]1、伏安法测电阻2、万用表测电阻3、电池电动势和内阻的测量4、电表的改装、扩程、与校准（分压电路的应用）[学习内容]一、伏安法测电阻1）测量原理：由欧姆定律得R=U/I，测出U及I可得R。
2）电流表外接法：如图甲所示，由于电压表的分流，电流表测出的电流比R X中的实际电流要大一些，所以R测<R真。
即当R V>>R X时，我们采用外接电流表的方法，误差较小。
）电流表内接法：如图乙所示，由于电流表的分压，电压表测出的电压比R X两端的实际电压要大一些，所以R测>R真。
即当R A<<R X时，我们采用内接电流表的方法，误差较小。
4）实验中通常用试接法来判断应采用安培表内接法，还是安培表外接法，如图，先把接头接到a记下安培表的读数I1，伏特表的读数U1，再把接头到b，记下安培表的读数I2，伏特表的读数U2，比较安培表和伏特表的读数变化。
若安培表读数变化大，伏特表读数变化不大，说明伏特表分流作用大，安培表分压作用小，采用安培表内接法误差较小。
若安培表读数变化不大，伏特表读数变化大，说明伏特表分流作用小，安培表分压作用大，采用安培表外接法误差较小。
二、万用表测电阻欧姆表的原理如图。
表头的满偏电流为I g，内阻R g，电池的电动势为e，内阻为r，R为调零电阻，红笔连接表头“+”，黑笔连接表头“－”。
（1）当红黑笔间不接电阻时，I=0（2）使红黑笔短接，调节R，使表头指针满偏，由闭合电路欧姆定律，有：I g= (1)3）在红黑笔间接R x，由闭合电路欧姆定律，有：I= (2)由(1)(2)得R x=( －1)(R g+r+R)可见，每一个I值对应一个R x值，在刻度盘上直接标出与I对应的R x值，就可以从表盘上直接读出R x值，当I= I g时，R x=R g+r+R叫中值电阻，即：R中=R g+r+R=五、电表的改装目的：①掌握电流表的扩程原理*②学习校准电表③复习合压电路无论是伏特表和安培表，它们的核心部件都是一个灵敏的电流表。
高中物理伏安法测电阻之电表的改装优秀课件
R0 Rx
A1 A2
R
2、用电压表替代电流表
例 3 使用以下器材测量一待测电阻 Rx 的阻值( 900－ 1000Ω) 。 电源 E，具有一定内阻， 电动势约为 9.0V； 电压表 V1 ，量程为 1.5V，内阻 r1 = 750Ω； 电压表 V2 ，量程为 5V，内阻 r2 = 2500Ω； 电流表A ,量程为3A,内阻RA=100Ω 滑动变阻器 R最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关 K，导线假设干。 测量中要求电压表的读数不小于其量程的 1 /3。 试画出测量电阻 Rx 的一种实验电路原理图
电流表 A2 ( 量程 500μA，内阻 r2 = 750Ω) ;
电压表 V ( 量程 10V，内阻 r3 = 10kΩ) ; 电阻 r1 ( 阻值约 100Ω，作保护电阻用) ; 滑动变阻 器 r2 ( 总阻值约 50Ω) 电源 E( 电动势 1.5V，内阻很小) ; 电键 S，
解析: 此题给出了电压表和电流表，假设采用以下图所示的电路进行测量时，电压表的示 数不到量程的 1 / 20，测量值不准确，因为电表的示数没有接近量程的1/3以上。
分析：
V2 V1
X
V1 V2
√
V2 V1
√
V1 V2
X
解析: 该题目是用伏安法测未知电阻 Rx 的阻值，显然此题目给出电流表不符 合题目的要求，我们不难发现此题里面两个电压表，而且电压表的内阻都是的， 用电压表的读数除以本身的内阻就可得到通过自身的电流了，因此，我们完全 可以把电压表当电流表来使用
×
因此，用上图所示的电路不能较准确的测量 A1 的 内阻。这时候我们可以把电阻的电流 表 A2 当做电压表来使用，电流表 A2 两端的电压可以由其示数和内阻推算出来，A2 两端的电压也就是 A1 两端的电压这样就可以较准确的测量出 A1 的内阻了。
第二章 3 课时2 电压表和电流表的改装 伏安法测电阻的两种电路
课时2电压表和电流表的改装伏安法测电阻的两种电路[学习目标] 1.掌握将小量程电流表改装成电压表和大量程电流表的原理.2.认识伏安法测电阻的两种电路.3.理解电流表的内接法和外接法，并能正确选择和应用．一、电压表和电流表的改装1．小量程电流表G(表头)的三个参量2．电表改装原理(1)电压表改装：将表头串联一个较大电阻，如图1所示：图1(2)电流表改装：将表头并联一个较小电阻，如图2所示：图2二、伏安法测电阻的两种电路1．电流表外接法如图3甲所示，电压表测的电压等于电阻两端的电压，电流表测的电流大于通过电阻的电流，计算得出的电阻值小于电阻的真实值．图32．电流表内接法如图乙所示，电流表测的电流等于通过电阻的电流，电压表测的电压大于电阻两端的电压，计算得出的电阻值大于电阻的真实值．3．待测电阻较小时，通常采用外接法；待测电阻较大时，通常采用内接法．1．判断下列说法的正误．(1)电压表中串联的电阻的作用是分去一部分电压．(√)(2)电流表中并联的电阻的作用是分去一部分电压．(×)(3)若将电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压．(×)(4)若将电阻并联在电流表两端改装成电流表后，电阻和电流表两端的电压相等．(√)(5)测量小电阻时采用电流表内接法误差较小．(×)2．某同学在进行电阻测量时，需要将一满偏电流为50 μA、内阻阻值为800 Ω的小量程电流表G改装成量程为3 V的电压表，则需要选择一个阻值为________Ω的电阻与这一电流表________(选填“串”或“并”)联．答案 5.92×104串解析设小量程电流表的内阻为R g，量程为I g，需要串联电阻的阻值为R，电压表改装的原理图为：改装电压表需要串联大电阻来分压，根据串联电路规律：I g(R g＋R)＝3 V，代入数据可得：R＝5.92×104Ω一、电压表和电流表的改装(1)小量程电流表有哪三个参数？三个参数之间有什么关系？(2)对于小量程电流表，其额定电压比较小，如何将该电流表改装成大量程的电压表？(3)对于小量程电流表，其额定电流比较小，如何将该电流表改装成大量程的电流表？答案(1)三个参数：内阻R g、满偏电流I g、满偏电压U g.U g＝I g R g.(2)需将表头串联一个阻值较大的分压电阻，改装成大量程的电压表．(3)需将表头并联一个阻值较小的分流电阻，改装成大量程的电流表．电压表、电流表的改装及其特点项目小量程电流表G改装小量程电流表G改装成成大量程电压表V 大量程电流表A电路结构R 的作用 分压 分流 扩大量程 的计算 U ＝I g (R ＋R g ) R ＝UI g －R gI g R g ＝(I －I g )R R ＝I gI －I g R g电表的 总内阻R V ＝R g ＋R R A ＝RR gR ＋R g使用并联在被测电路两端，“＋”接线柱接电势较高的一端串联在被测支路中，电流从“＋”接线柱流入例1 有一电流表G ，内阻R g ＝10 Ω，满偏电流I g ＝3 mA.(1)要把它改装成量程为0～3 V 的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)要把它改装成量程为0～0.6 A 的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？答案 (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.05 Ω 0.05 Ω 解析 由题意知电流表G 的满偏电压 U g ＝I g R g ＝0.03 V(1)改装成量程为0～3 V 的电压表，当达到满偏时，分压电阻R 的电压U R ＝U －U g ＝2.97 V 所以分压电阻R ＝U R I g ＝2.970.003 Ω＝990 Ω改装后电压表的内阻R V ＝R g ＋R ＝1 000 Ω.(2)改装成量程为0～0.6 A 的电流表，当达到满偏时，分流电阻R 的电流I R ＝I －I g ＝0.597 A 所以分流电阻R ＝U gI R≈0.05 Ω改装后电流表的内阻R A ＝R g RR g ＋R≈0.05 Ω.例2 图4为实验室常用的两个量程的电压表原理图．当使用O 、A 两接线柱时，量程为0～3 V ；当使用O 、B 两接线柱时，量程为0～15 V ，已知电流计的内阻R g ＝500 Ω，满偏电流I g ＝100 μA.求分压电阻R 1和R 2的阻值．图4答案 2.95×104 Ω 1.2×105 Ω解析 当使用O 、A 两接线柱时，量程为0～3 V ，即当U OA ＝3 V 时，流过“表头”的电流为I g ，这时在表的内部只有R 1与“表头”串联，R 2不起作用，所以R 1＝U OAI g －R g ，代入数据得R 1＝2.95×104 Ω；当使用O 、B 两接线柱时，量程为0～15 V ，即当U OB ＝15 V 时，流过“表头”的电流为I g ，这时在表的内部R 1、R 2与“表头”串联，所以R 2＝U OBI g －R g －R 1，代入数据得R 2＝1.2×105 Ω.例3 (多选)(2020·田家炳中学高二上期中)如图5所示是有两个量程的电流表，当分别使用a 和b 、a 和c 接线柱时，此电流表有两个量程，其中一个量程为0～1 A ，另一个量程为0～0.1 A ，表头内阻R g ＝200 Ω，满偏电流I g ＝2 mA ，则( )图5A ．当使用a 、b 时量程为0～1 AB ．当使用a 、c 时量程为0～1 AC ．电阻R 1的值约为0.41 ΩD ．电阻R 2的值约为0.41 Ω 答案 AC解析 表头改装成电流表时需并联分流电阻，且分流电阻越小，改装后量程越大，可知使用a 、b 时量程为0～1 A ，使用a 、c 时量程为0～0.1 A ，故A 正确，B 错误；由并联电路各支路两端电压相等可得I g (R 2＋R g )＝(I 1－I g )R 1，I g R g ＝(I 2－I g )(R 1＋R 2)，又I g ＝2 mA ，I 1＝1 A ，I 2＝0.1 A ，解得R 1≈0.41 Ω，R 2≈3.67 Ω，故C 正确，D 错误． 二、电流表的内接法和外接法 1．两种接法的比较内接法外接法电路误差分析电压表示数U V＝U R＋U A＞U R电流表示数I A＝I RR测＝U VI A＞U RI R＝R真电压表示数U V＝U R电流表示数I A＝I R＋I V＞I RR测＝U VI A＜U RI R＝R真误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用2.电流表内、外接的选择方法(1)直接比较法：当R x≫R A时，采用内接法，当R x≪R V时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”．(2)公式计算法当R VR x<R xR A即当R x＞R A R V时，用电流表内接法，当R VR x>R xR A即当R x＜R A R V时，用电流表外接法，当R x＝R A R V时，两种接法效果相同．(3)试触法：如图6，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法．图6例4用电流表(内阻约4 Ω)和电压表(内阻约3 kΩ)测量电阻R的阻值．某次按照如图7所示电路的测量情况：电流表的示数是5 mA，电压表的示数是2.5 V．则()图7A．电阻R的值为500 ΩB．电阻R的值略大于500 ΩC．电阻R的值略小于500 ΩD．如果采用电流表外接法测量，结果更加精确答案 C解析 根据欧姆定律可得：R ＝U I －R A ＝ 2.55×10－3 Ω－R A ＝500 Ω－R A ，即电阻R 的值略小于500 Ω，故C 对，A 、B 错；由R ≫R A 可知采用电流表内接的方法测量比较精确，故D 错． 针对训练 (2019·清华附中期中)某同学用如图8甲所示电路测量电阻R x ，R x 的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)；若被测电阻R x 的阻值约为1 Ω，应采用图________(选填“甲”或“乙”)所示电路，误差会比较小．图8答案 偏小 甲解析 电流表采用外接法时，电压表测量的电压为电阻两端的电压，考虑到电压表的内阻，电流表测量的电流为电压表和电阻的电流之和，即测得的电流偏大，根据欧姆定律知，测得的电阻偏小．若被测电阻R x 的阻值约为1 Ω，该电阻远小于电压表内阻，故用电流表外接法测量误差较小，应采用题图甲所示电路．1．(电压表的改装)一只电流表的满偏电流I g ＝2 mA ，内阻R g ＝500 Ω，把它改装成量程为0～3 V 的电压表，下列说法中正确的是( ) A ．需串联一个1 500 Ω的电阻 B ．需串联一个1 000 Ω的电阻 C ．需并联一个1 000 Ω的电阻 D ．改装后，电压表的内阻为1 000 Ω 答案 B2．(电流表的改装)一电流表G 的满偏电流I g ＝2 mA ，内阻为100 Ω.要把它改装成一个量程为0.4 A 的电流表，则应在电流表G 上( ) A ．并联一个0.5 Ω的电阻 B ．并联一个100 Ω的电阻 C ．串联一个0.5 Ω的电阻 D ．串联一个100 Ω的电阻 答案 A3．(电表的改装)两只电压表和是由完全相同的两个电流计改装成的，表的量程是5 V ，表的量程是15 V ，把它们串联起来接入电路中，则( ) A ．它们的示数相等，指针偏转角度也相等 B ．它们的示数之比为1∶3，指针偏转角度相等 C ．它们的示数相等，指针偏转角度之比为1∶3 D ．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1∶3 答案 B解析 由于两个电压表是用相同的电流计改装的，当两个电压表串联使用时，通过两表的电流是相同的，所以表头指针偏转的角度是相同的；刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压，与量程成正比，故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．4．(电表的改装)(2019·重庆市高二期末)用伏安法测某一电阻：电压表示数为U ，电流表示数为I ，电阻测量值R ＝UI .如果采用如图9甲所示的电路，测量值为R 1，如果采用如图乙所示电路，测量值为R 2，电阻的真实值为R 真，它们之间的关系是：R 1____R 真，R 2______R 真(填“>”“＝”或“<”)，这种误差属于________误差．图9答案 < > 系统解析 题图甲中电压表测量值为真实值，由于电压表分流作用电流表测量值偏大，故电阻测量值偏小；题图乙中电流表测量值为真实值，由于电流表分压作用电压表测量值偏大，故电阻测量值偏大，所以有R 1<R 真，R 2>R 真，这种误差属于系统误差．考点一 电表的改装1．(多选)关于将表头G 改装成大量程电流表或电压表，下列说法正确的是( ) A ．改装成电压表时应给表头串联一个阻值较大的电阻 B ．改装成电流表时应给表头并联一个阻值较小的电阻 C ．改装后表头G 自身的电阻会发生变化 D ．改装后表头G 本身的参量均不会发生变化2．(2019·大同阳高一中期末)一个电流表的满偏电流I g ＝1 mA ，内阻为500 Ω，要把它改装成一个量程为10 V 的电压表，则应在电流表上( ) A ．串联一个10 kΩ的电阻 B ．并联一个10 kΩ的电阻 C ．串联一个9.5 kΩ的电阻 D ．并联一个9.5 kΩ的电阻 答案 C解析 把电流表改装成电压表，需要串联一个电阻分压，根据欧姆定律可得串联电阻阻值：R ＝U I g －R g ＝100.001Ω－500 Ω＝9 500 Ω＝9.5 kΩ，选C.3．(2019·马鞍山第二中学期末)磁电式电流表(表头)允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G ，其内阻R g ＝30 Ω，满偏电流I g ＝5 mA ，要将它改装成量程为0～3 A 的电流表，所做的操作是( ) A ．串联一个570 Ω的电阻 B ．并联一个570 Ω的电阻 C ．串联一个0.05 Ω的电阻 D ．并联一个0.05 Ω的电阻 答案 D解析 改装成电流表是要利用并联电路的分流原理扩大电流表的量程，根据欧姆定律可得：R 并＝I g R g I －I g ＝5×10－3×303－5×10－3Ω≈0.05 Ω，故选D.4．如图1所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G 和一个电阻箱R 组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是( )图1A ．G 甲是电流表，R 增大时量程增大B ．G 甲是电压表，R 增大时量程增大C ．G 乙是电流表，R 增大时量程增大D ．G 乙是电压表，R 增大时量程增大解析由题图甲可知，甲中G与电阻箱R并联，G甲是电流表，R增大时，电阻箱分担的电流减小，电流表量程减小，故A、B错；由题图乙可知，G与电阻箱R串联，G乙是电压表，R增大时，电阻箱分担的电压增大，电压表量程增大，故C错，D对．考点二电流表的内、外接5.(多选)用如图2所示的电路测量待测电阻R x的阻值时，下列由电表产生误差的说法中，正确的是()图2A．电压表的内电阻越小，测量越精确B．电流表的内电阻越小，测量越精确C．电压表的读数大于R x两端真实电压，R x的测量值大于真实值D．由于电流表的分流作用，使R x的测量值小于真实值答案BC解析该电路中电流表的读数为通过R x的电流的真实值，电压表的读数为R x两端的电压与电流表的电压之和，大于R x两端的真实电压，根据欧姆定律知，R x的测量值大于真实值，C 对，D错；该电路中，R x的测量值实际为R测＝R x＋R A，故电流表的内电阻越小，测量越精确，A错，B对．6．(多选)在图3中，甲、乙两图分别为测量灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是()图3A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B．甲中R测>R真，乙中R测<R真C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R≪R V，故此法测较小电阻更好D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫R A，故此法测较大电阻更好答案ACD解析题图甲叫做电流表的外接法，题图乙叫做电流表的内接法，A正确；题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R ＝UI 可知，R 测＜R 真，R 越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；题图乙由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大，由R ＝UI 知R 测＞R 真，R 越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B 错误，C 、D 正确．7.(多选)用伏安法测未知电阻R x 时，若不知R x 的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器按图4所示接好，只空出电压表的一个接头K ，然后将K 分别与a 、b 接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则( )图4A ．若电流表示数有显著变化，K 应接aB ．若电流表示数有显著变化，K 应接bC ．若电压表示数有显著变化，K 应接aD ．若电压表示数有显著变化，K 应接b 答案 BC解析 若K 从a 移到b 时，电流表读数有显著变化，说明电压表的分流作用明显，K 应接在b 处，故A 错误，B 正确；若K 从a 移到b 时，电压表读数有显著变化，说明电流表的分压作用明显，K 应接在a 处，故C 正确，D 错误．8．(2019·黄骅中学高二上月考)分别用如图5所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值，图甲两表的示数分别为3 V 、4 mA ；图乙两表的示数分别为4 V 、3.8 mA ，则待测电阻R x 的真实值( )图5A ．略小于1 kΩB ．略小于750 ΩC ．略大于1 kΩD ．略大于750 Ω答案 D解析 两种电路电压表示数变化更明显，说明电流表分压作用大，则采用电流表外接法误差较小，即采用题图甲电路误差小，根据欧姆定律可得，题图甲R x 的测量值为R x ＝U I ＝3 V 4 mA＝750 Ω，且其真实值略大于此测量值，D正确．9.一电压表由电流表G和电阻R串联而成，如图6所示．若在使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可以改进()图6A．在R上串联一个比R大得多的电阻B．在R上串联一个比R小得多的电阻C．在R上并联一个比R小得多的电阻D．在R上并联一个比R大得多的电阻答案 D解析若电压表读数总比准确值稍小一些，说明电流偏小，即串联电阻R稍大些，应在R上并联一个比R大得多的电阻，D正确．10.如图7所示用电压表和电流表测电阻，R x为待测电阻，如果电压表的读数是3.50 V，电流表的读数是10.0 mA，电压表的内阻是1.50 kΩ，电流表的内阻是10 Ω，那么R x的精确值为()图7A．457 ΩB．350 ΩC．360 ΩD．1 200 Ω答案 A解析通过电压表的电流I V＝UR V＝ 3.501.50×103Ω＝73×10－3A，则R x＝UI x＝ 3.50(10.0－73)×10－3Ω≈457 Ω，故选A.11．(多选)如图8是两个量程的电压表，当使用A、B两个端点时，量程为0～5 V，当使用A、C两个端点时，量程是0～15 V，已知表头内阻R g＝300 Ω，满偏电流I g为1 mA，则()图8A．R1＝4.7×103ΩB．R1＝5×103ΩC．R2＝1×104ΩD．R2＝1.5×104Ω答案AC解析 R 1＝U 1I g －R g ＝51×10－3Ω－300 Ω＝4.7×103 Ω， R 2＝U 2I g －R g －R 1＝151×10－3 Ω－300 Ω－4.7×103 Ω＝1×104 Ω，A 、C 正确． 12．如图9所示，用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A 和电压表V ，分别将其串联和并联在一起，然后接入电路中．通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是( )图9A ．图甲中电压表的指针偏角与电流表的相等B ．图甲中电压表的指针偏角比电流表的小C ．图乙中电压表的指针偏角与电流表的相等D ．图乙中电压表的指针偏角比电流表的小答案 D解析 题图甲中，由于电流表中的电流计是并联在电路中，电压表中的电流计是串联在电路中，而串联电路的电流相等，由于电流表中的定值电阻分流，通过电流表中电流计的电流小于通过电压表中电流计的电流，所以电压表的指针偏角比电流表的大，A 、B 错误；题图乙中电压表和电流表是并联在一起的，两端的电压是相等的，由于电压表中的定值电阻分压，电压表中电流计两端的电压小于电流表中电流计两端的电压，所以题图乙中电压表的指针偏角比电流表的小，C 错误，D 正确．13.(多选)如图10所示电路，将两个相同的电流计分别改装成电流表A 1(0～3 A)和电流表A 2(0～0.6 A)，把这两个电流表并联接入电路中测量电流．则下列说法中正确的是( )图10A ．A 1的指针半偏时，A 2的指针也半偏B ．A 1的指针还没有满偏，A 2的指针已经满偏C ．A 1的读数为1 A 时，A 2的读数为0.6 AD ．A 1的读数为1 A 时，干路中的电流为1.2 A答案 AD解析 电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，所以两表头也并联，则流过两表头的电流相等，A 1的指针半偏时，A 2的指针也半偏，A 正确，B 错误；两电流表的内阻之比为1∶5，则电流之比为5∶1，A 1的读数为1 A 时，A 2的读数为0.2 A ，干路中的电流为1.2 A ，C 错误，D 正确．14.在如图11所示的电路中，小量程电流表G 的内阻R g ＝100 Ω，满偏电流I g ＝1 mA ，R 1＝900 Ω，R 2＝100999Ω.图11(1)当S 1和S 2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？(2)当S 1和S 2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？答案 (1)电压表 0～1 V (2)电流表 0～1 A 解析 (1)S 1和S 2均断开时，电阻R 1与小量程电流表G 串联，可组成较大量程的电压表，电压表的内阻R V ＝R g ＋R 1＝1 000 Ω，所以电压表两端的电压最高为：U ＝I g R V ＝0.001×1 000 V ＝1 V ，即改装成的电压表的量程为0～1 V .(2)S 1和S 2均闭合时，电阻R 1被短路，电阻R 2与小量程电流表G 并联，组成较大量程的电流表．当小量程电流表G 满偏时，通过R 2的电流为：I R 2＝I g R g R 2＝0.001×100100999A ＝0.999 A ，故改装成的电流表的电流最大为I ＝I R 2＋I g ＝0.999 A ＋0.001 A ＝1 A ，即改装成的电流表的量程为0～1 A.。
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1.电压不能从零开始调节,调节范围较小. 但电路结构较为简单.
2.电能损耗较小.
九、限流和分压电路的选取
2.分压式
Rx
P AR B
E
s
图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx的电压可调范围
0~E
分压式电路的特点:
1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂. 2.电能损耗较大.
•
(2)当被测电阻阻值Rx远大于滑动变阻器的最大值R，且实验要求的电压变化范围较大(或要求
测量多组数据)时，必须采用分压接法。
•
(3)若采用限流接法，电路中实际电压(电流)总是超过实验仪器的量程时，只能采用分压接法
。
•
若没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因
(3) 量程为15 V的电压表，其最小分度为0.5 V, 读数要估读到最小分度的，因此最后读数如果以伏特为 单位，小数点后面只有一位，尾数为0、1、2、3、4…
九、限流和分压电路的选取
Rx 1.限流式
P
E
s
AR B
图中变阻器起限流作用，求待测电阻Rx的电压可调范围
Rx E ~ E Rx R
限流式电路的特点:
九、限流和分压电路的选取
可调范围 变阻器
电能损耗
限流式
Rx E ~ E Rx R
较大阻值
较小
分压式
0~E
较小阻值 较大
若实验要求电压从零开始变化，应选择分压式电路
如无此要求，即
R＞2Rx，应选择限流式电路 R＜1/2Rx，应选择分压式电路
• 下列三种情况必须选用分压接法
•
(1)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始可连续调节时必须采用分压接法。
分压电阻R1=
Ω, R2= Ω
4.94X104
105
R1
R2
G
+
5V
15V
用两只完全相同的电流表,分别改装成一只量程更大的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,此时( )
C
A.两只电表的指针偏转角相同 B.两只电表的指针都不偏转 C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
A
V
s
八、电流表和电压表的读数
读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读. 具体估读方法如下：
(1) 量程为3 V和3 A的电压表和电流表，其最小分度为0.1 V和0.1 A, 读数要估读到最小分度的十分之一.
(2) 量程为0.6 A的电流表，其最小分度为0.02 A, 读数要估读到最小分度的，即不足半格的略去，超过 半格的要按半格读出，因此最后读数如果以安培为单位，小数点后面有两位，尾数可能为0、1、2、3…
I
Ig Ig
Rg
R Rg n 1
U
I
Ig Rg
I A
U IR R
小结 1）若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V，需要串联电阻的阻值为
R(n1)Rg
2）若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A，需要并联的电阻的阻值为
R Rg n 1
如图所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G的量程为0~100μA,内阻为600Ω,则图中串联的
V
Rx A
(a)
V
Rx A
(b)
测量值小于真实值
Rx> RARV
Rx< RARV
十、伏安法测电阻电路选择
若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则
当
R R x
V 时，选用电流表内接法．
RA Rx
当
R R x
V 时，选用电流表外接法．
RA Rx
Rx RVRA 用内接法．
即
Rx RVRA 用外接法．
实值
如图所示电流表和电压表的读数分别为10V和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待测电阻R的测量值比真
,测量值为
,真实值为 .
小 125Ω
100Ω
R
c
A
d
V
一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图(a)(b)两种电路各测一次,用
(a)图所测数据为3.0V、3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用
值Rx=
.
图测得Rx的误差较小,测量
1000Ω
（a）
Rv=3.0KΩ
二、改装电流表 串联能改成大量程电流表吗？为什么？
U
I
Ig Rg
IR R R并=0.050Ω
RA=0.050Ω
I A U
改装大量程电压表时 在表头串联一个阻值较大的电阻
R(n1)Rg
U
Ug
UR
V
Ig
Rg
R
U
改装大量程电流表时
在表头上并联一个阻值较小的电阻
IgRg (IIg)R
R
RU I
十、伏安法测电阻的两种电路 电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”
V
A R
电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”
V
A R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差．
十、伏安法测电阻的误差分析 1、电流表外接法
测量值偏小，适于测量小阻值电阻 .
电压表示数
UA UR
V
电流表示数
IAIRIVIR
A
R测
UV IA
<
R真
UR IR
R
说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小．所以该电路适合测量小电阻，即
RRV
十、伏安法测电阻的误差分析 2、电流表内接法
测量值偏大,适于测量大阻值电阻.
电压表示数
U VU RR AU R
电流表示数
IA IR
R测
UV IA
>
R真
UR IR
V
A R
说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误差越小．所以该电路适合测量大电阻，即
RRA
内接法
外接法
电路图
误差 分析
电阻 测量值
适用 条件
电流表分压
U 测＝Ux＋UA
R 测＝IU测 测＝Rx＋RA>Rx
测量值大于真实值
电压表分流
I 测＝Ix＋IV
R 测＝IU测 测＝RRx＋xRVRV<Rx
伏安法测电阻及电表改装资料
2020/11/26
1
1、作用： 测量微小电流和电压
2. 三个主要参数 ①内阻:电流计内阻Rg ②量程：满偏电流 Ig
③满偏电压Ug
Ug IgRg
3.电路图符号：
1
2
0
3
mA
G
一、改装电压表 并联能改成大量程电压表吗？为什么？Leabharlann UUgUR
V
Ig
Rg
R
U
R串=2.97X103Ω
素采用限流接法。
一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,表盘刻度均匀,现串联一个9900 Ω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
1
0.80
0.5Ｖ 50
1Ｖ 100
十、伏安法电阻
用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出 电阻的阻值R，