专题练习 各种电表的原理及读数

专题七 各种电表的原理知识点：① 常见的电表：灵敏电流计、电流表、电压表、欧姆表、多用电表、 ② 灵敏电流计 （也叫表头）是用来测量微弱电流和电压的，内阻R g 、满偏电流I g 、满偏电压U g 三个参量的关系 U g = I g R g ③ 电流表：可用表头并联一个电阻而成，除非题目有特别说明是理想电表，否则电阻不为0；④ 电压表：可用表头串联一个电阻而成，除非题目有特别说明是理想电表，否则电阻不是∞； ⑤ 非理想电表的内阻对电路的影响：解题时应把它们看作是能显示出本身电压或电流的电阻器.⑥ 欧姆表：可用表头串联一个电源和一个滑动变阻器而成。

一般只用来粗测电阻值，若要精确测量电阻，必须用其他的方法。

电流表的改装 1、如图所示为电流表的内部电路图，表头参数为I g 、 R g ，若想把量程扩大n 倍,，需要并联多大的电阻？ 解：设改装过的电流表量程为I ，则n= , I=Ig+I R 根据分流原理由上式可知，量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小。

2、有一个电流表G ，内阻Rg=25 Ω ，满偏电流Ig=3mA 。

要把它改装为量程为0～0.6A 的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？算出表头读数分别为1mA 、2mA 、 3mA 时，电流 表所对应的读数，并标在图中相应位置。

答案：R=0.126 Ω RA=0.125 Ω电压表的改装 3、如图所示为电压表的内部电路图，表头参数为U g 、 R g ，若想把量程扩大n 倍,，需要串联多大的电阻？解：设改装过得电压表量程为U ，则gU Un =， R U U U +=g 根据分压原理：g g 1-n gR R U U R R）（==由上式可知，量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。

0 123mA1-==n R R I I R g g R g gI I4、有一个电流表G ，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA 。

要把它改装为量程为0～3V 的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？算出表头读数分别为1mA 、2mA 、 3mA 时，电压表所对应的读数，并标在图中相应位置。

答案：R=990 Ω Rv=1000 Ω5、有一个电压表的量程为3 V ，内阻为900 Ω，由于没有电流表，需要将其改装成一个量程为0.6 A 的电流表，则应该_____联一个阻值为_____Ω的电阻，当用改装好的电流表去测某一电流时，指针的读数为1.2 V ，则对应的电流为_____A【解析】 应并联一个分流电阻RI V ＝9003=V V R U A ＝3001AI R ＝I A －I V ＝0.6 A －3001 A ＝300179AR ＝3001793=R V I U Ω＝5Ω 当改装后的电流表的指针指在1.2 VI ＝32.1×0.6 A ＝0.24 A计算串（并）联电阻或量程的问题6、在图所示的电路中，小量程电流表的内阻R g =100Ω，满偏电流I g =1mA ，R 1=900Ω，R 2=999100Ω。

（1）当S 1和S 2均断开时，改装所成的表是什么表？量程多大？ （2）当S 1和S 2均闭合时，改装所成的表是什么表？量程多大？解：S1和S2均断开是，有G 表和R1串联，为电压表，其所测电压最大值0 1 23mAV A R R I U g g 1900001.0)(1=Ω+Ω=+=）（100S1和S2均闭合的时候，R2和G 表为并联，为电流表，其最大值为A A A R R I I I I I g g g g 1)999100(100001.0001.022=ΩΩ⨯+=+=+=7、某个分压电阻串接在电压表上，使测量电压的量程扩大到n 倍；另一个分压电阻串接在电压表上，量程扩大到m【解析】 设电压表内阻为R g ，正常电流为I g ，则 （R g ＋R 1）·Ｉg ＝nR g I g（R g ＋R 2）Ｉg ＝mR g I g（R g ＋2121R R R R +）Ｉg ＝xR g I gx ＝21-+-n m nm8、电流一电压两用电表的电路如图所示．已知图中S 是双刀双掷开关，a, b,c 、d,e 、f 为接线柱．双刀双掷开关的触刀掷向a,b,e 与a 接通，f 与b 接通；掷向c, d, e 与c 接通，f 与d 接通．电流表G 的量程是0. 001 A,内阻是100Ω,电阻R 1的阻值为9900Ω, R 2的阻值是1.0l Ω, (1)触刀掷向a,b 时，此两用表是什么表？量程是多大？ (2)触刀掷向c, d 时，此两用表是什么表？量程是多大？分析：用表头改装成电流表时需要并联一个电阻, 改装成电压表时需要串联一个电阻，根据这个原理可以判断出是什么表，并算出其量程．解析:(1)触刀掷向ab 时,R 1与表头串联,是电压表,其量程为U=I g (R 1＋R g )=0.001×(100＋9900)=10V. (2)触刀掷向cd 时,R 2与表头并联,是电流表,其量程为()21000.0010.0010.11.01g gg I R I I A R ⨯=+=+=不同量程的电表并联或串联后示数与指针偏角的问题9、如图所示，四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特表。

安培表A 1的量程大于A 2的量程，伏特表V 1的量程大于V 2的量程，把它们按图接入电路，则安培表A 1的读数 安培表A 2的读数；安培表A 1的偏转角 安培表A 2的偏转角； 伏特表V 1的读数 伏特表V 2的读数；伏特表V 1的偏转角 伏特表V 2的偏转角； （填“大于”，“小于”或“等于”）解：大于，等于，大于，等于。

两电流表并联，两表头两端的电压相同，流过的电流相同，故偏角相同，但因A1的量程大，故A1的示数大于A2的示数. 当把V1和V2串联使用时，组成电压表的电流表和分压电阻都是串联关系，通过完全相同的两只电流表的电流强度也相等，指针偏转角度相等.根据串联电路的电压分配关系，分配在V1和V2两端电压，即V1和V2读数之比等于两只电压表的内阻之比.伏特表V1的量程大，所以读数大。

10、将两个相同的表头，分别改装成一只电流表和一只电压表，一个同学在做实验时误将这两个表串联起来，则下列说法正确的是（ ）A.两表指针都不偏转B.两表指针偏角相同C.电流表指针有偏转，电压表指针几乎不偏转D.电压表指针有偏转，电流表指针几乎不偏转解答：D 。

把完全相同的表头，分别改制成一只电流表和一只电压表，串联接入电路中时，电流表中均有电流通过，两表指针都偏转，只是电压表中的电流表处在干路中通过的电流大，偏转角也大.11、两个完全相同的电流表G ，分别改装成0～0.6A 和0～3A 的电流表。

则下列说法中正确的（） A ．两个电流表串联接入电路后，它们的读数之比是1:1 B ．两个电流表串联接入电路后，它们的指针偏转的角度是5:1 C ．两个电流表并联接入电路后，它们的读数之比是1:5 D ．两个电流表并联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1:1答案：AD ，串联之后，由串联电路电流处处相等规律可知两个电表总成所测的示数一样。

并联后，两个电表的表头G 也属于并联关系，其两端电压和电阻也相等，故表头的自身度数即偏转角度相同。

12、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 1、A 2，若把A 1、A 2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )A ．图甲中的A 1、A 2的示数相同B ．图甲中的A 1、A 2的指针偏角相同C ．图乙中的A 1、A 2的示数和偏角都不同D ．图乙中的A 1、A 2的指针偏角相同答案：B 解析见11题电表改装后的误差分析及解决13、某同学完成了电压表的改装后,将改装后的电压表和标准电压表并联,然后接入电路进行测量,发现改装表的示数总比标准表的示数小,为了校准改装表,应( ) A.增大改装表的串联电阻 B.减小改装表的串联电阻 C.用一个电阻与标准表串联D.用螺丝刀调整改装表的调零螺丝14、一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，可以加以改正的措施是( )A.在R 上串联一个比R 小得多的电阻甲 乙B.在R 上串联一个比R 大得多的电阻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15、有一未知电阻R x ，为了较准确地测出电阻值，先后用如图所示的甲、乙两种电路进行测试，利用甲电路测得的数据为2.7 V 、5.0 mA ，利用乙电路测得的数据为2.8 V 、4.0 mA ，那么该电阻测量值较准确的数值等于_____Ω，测量值与真实值的偏差情况是_____．【解析】 在甲、乙测试电路中，电流由5 mA 变为4 mA ，说明电压表分流较大，所以应选用乙图，R x ＝31048.2-⨯=I U Ω＝700Ω【答案】 70016、如图所示，将一个改装的电流表接入电路进行校准，发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些，如表头的IG①RG ②RG③所并联的R 并比公式R 并′＝GGG I I R I -计算出的R并④所并联的R 并比公式R 并′＝GGG I I R I -计算出的R并A ．①③B ．②④C ．①④ D【解析】大，也说明R 并支路分去的电流过少，即R 并【答案】C电表的内阻计算17、为求得电流计的内阻r g ,某同学设计了如下电路，电源电动势为E ，内阻不计，先保持S 1闭合、S 2打开，调节R 1，使电流计满偏，读数为I g ,再闭合S 2，调节电阻箱R 2，使得电流计的读数为2g I ，此时电阻箱的读数R 2就是电流计的内阻。

请判断此同学的结果对底不对，并说明需要满足的前提条件。

解答：此同学的结果是对的，这个方法叫半值分流法（也叫半偏法）测灵敏电流计的内阻， 其原理是：当S 1闭合、S 2打开时：E R r I g g =+)(1当S 2再闭合时：E U U R G =+1,E R R r I I r I g g g g g =⨯⋅++⋅12)221(21联立以上两式，消去E 可得：211122R R r R r R I g g g ⋅++=+ 得：2121R R R R r g -=可见：当R 1>>R 2时， 有：2R r g =18、电源的电动势和内阻都保持一定，现用两个不同的电压表先后直接接到电源的两极上，电压表Ⅰ的读数是U 1，电压表Ⅱ的读数是U 2，已知电压表的内阻依次是R 1、R 2，且R 1＞R 2，那么由于两电压表内阻不同，将是（ ）A.U 1一定小于U 2B.U 1一定大于U 2C.若将两个电压表同时并接在电源的两极时，读数一定不同D.若将两个电压表串联后接在电源的两极时，两电压表读数之和一定大于U 118、选BD 【解析】因R 1＞R 2，则用电压表I 测量时电路总电阻大于用电压表Ⅱ测量.由闭合电路欧姆定律可知I 1＜I 2，因此，用电压表Ⅰ测量时因内电压小而路端电压大，即U 1＞U 2.若两个电压表并联测量时，因两电压表并联，则测量电压必相同.若两电压表串联接在电源两极，因总电阻大于R 1，总电源小于I 1，故内电压必小于单独用电压表Ⅰ测量时的内电压，因此，路端电压(即两电压表读数之和)一定大于U 1.19、如图所示，两个电阻的阻值均为100 Ω，A 、B 两端的电压保持12 V 不变，现用一个内阻为1.45 k Ω19、【解析】 电压表与电阻RR ′＝1004501001450+⨯=+R R R R V V Ω＝93.5 ΩU V ＝5.93100125.93+⨯=+''ABU RR R V ＝5.8 V20、经过精确校准的电压表V 1和V 2当分别用来测量某线路中电阻R 两端a 、b 间的电压时，如图所示，读数依次为12.7 V 和12.3 V①a 、b 间的实际电压略大于12.7 V②a 、b 间的实际电压略小于12.3 V③电压表V1的内阻大于V 2 ④电压表V1的内阻小于V 2 以上A ．①③BC ．①④ D20、选A 【解析】 并联电压表后，使a 、b 间的电阻变小，从而使a 、b 间的电压变小，即电压表的示数比a 、b 间没有接电压表时的实际电压略小些，而且，电压表的内阻越大，电压表的示数越大，越接近于a 、b 间没接电压表时的实际电压值．故电压表V 1的内阻较大，a 、b 间的实际电压略大于12.7 V ．①和③正确，选A欧姆表的原理及使用21、欧姆表的测量原理：如图，用满偏为Ig,内阻为Rg 的灵敏电流计和电动势为E ，内阻为r 的电源、以及滑动变阻器R 0相连， 并串联上红黑表笔， ①先用两表笔短接,调节R o 使电表指针满偏，此时 I g ＝___________,欧姆表的内阻R 内=____________这一步骤叫___________,电阻R 0叫调零电阻。