表头、电流表和电压表、改装
改装电压表和电流表的公式
改装电压表和电流表的公式
电流表和电压表都是由灵敏电流计加电阻组装而成的。
它们都是根据电流的磁效应制作的。
表内都有一个磁铁和一个导电线圈，通电后，在磁铁的作用下会旋转。
通过的电流越大，所产生的磁力越大，表的指针摆动幅度越大。
这就是电流表、电压表的表头部分。
因为灵敏电流计，允许通过的电流很小，两端所能承受的电压也很小，所以，要使电流表和电压表能测实际电路中的电流和电压，就必须并联/串联一定阻值的电阻。
已起到分流/分压的作用。
（1）改装电流表：
电流表是将灵敏电流计与一个阻值较小的电阻并联，并联的电阻起到分流作用。
这样，就会使大部分电流通过并联的电阻，小部分电流经过表头。
而并联的电阻的阻值R1，可根据灵敏电流计的线圈阻值R、敏电流计最大量程I、电流表最大量程I1来计算。
计算公式是：R1=R/[（I1/I）-1]。
（2）改装电压表：
电压表是将灵敏电流计与一个阻值较大的电阻串联，串联的电阻起到分压作用。
这样，即使两端加上比较大的电压，大部分电压都加在串联的大电阻上，表头上的电压就会很小。
而串联的电阻的阻值R，可根据公式：U=Ig（Rg+R）来计算（其中，U为电压表最大量程、Rg为表头的内阻、Ig为满偏电流、R为应串联的电阻）。
高三电学实验复习(改装电表)
0.2 0.4
0
0.6
A
量程为0.6A的电流表，最小分格为 0.02A，指针偏转不够一个分格的部 分用半格估读法，读数为两位小数。 如图，电流表读数为0.15A.
1
2
0
3
A
量程为3A的电流表，最小分格为 0.1A，指针偏转不够一个分格的部分 用1/10格估读法，读数为两位小数。 如图，电流表读数为0.74A.
Ig （Rg+ R2 ）=(I2-Ig) R1
②
（Rg+ R2 ）=(I2-Ig) R1 ／ Ig = 19R1
∴ R1=20Ω R2=180Ω
G
R1
R2
－ 10mA 1mA
返回
1993年高考
将量程为100微安的电流表改装
成量程为1毫安的电流表,并用一标准电流表与改装后
的电流表串联,对它进行校准(核对).改装及校准所用器
返回
例2. 如甲、乙图示是一个双量程电压表，
Ig=1mA，Rg=100 Ω，计算R1和R2的阻值。
解：甲图 Ug= IgRg =0.1V，
G
n1=30
n2=150
R1=（ n1 -1）Rg=2900 Ω
R2=（ n2 -1）Rg=14900 Ω
乙图 同样求出R1 R1=（ n1 -1）Rg=2900 Ω
电学实验
常用的电压表和电流表都是由 小量程的电流表改装而成的
+
G
_
电流表和电压表的改装 1．小量程电流表(表头) (1)工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的 线圈组成．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，表头G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作 用生偏转的原理制成的，且指针偏角θ与电流强度I成正比，即θ ＝kI，故表的刻度是均匀的。从表盘上可直接读出电流值． (2)三个参数：满偏电流Ig，表头内阻Rg，满偏电压Ug，它们的
电表的原理、改装及应用(学生)
电表的原理、改装及应用知识要点梳理知识点一——电表的改装▲知识梳理1．电流表（表头）小量程的电流表G是我们常说的“表头”，电流表G的主要参数有三个：①电流表G的电阻，通常叫做电流表的内阻；②指针偏转到最大刻度时的电流，叫做电流表G的满偏电流，也叫电流表G的量程；③电流表G通过满偏电流时加在它两端的电压叫做满偏电压，也叫电压量程。
由欧姆定律可知，电流表G的满偏电流和满偏电压一般都比较小。
2．电压表的改装电流表G的电压量程，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R，因为串联电阻有分压作用，因此叫做分压电阻，如图所示。
电压扩大量程的倍数由串联电路的特点得解得即电压扩大量程的倍数为n时，需要串联的分压电阻电压表的总电阻。
3．电流表的改装电流表G的量程为，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R，因为并联电阻R可以起到分流作用，因此叫做分流电阻，已知电流表G满偏电流为，扩大量程的电流表满偏电流为I，如图所示。
扩大量程的倍数由并联电路的特点得所以即电流扩大量程的倍数为n时，需并联的分流电压为电流表的总电阻。
说明：①加在电压表两端的电压等于加在表头两端的电压和加在分压电阻两端的电压之和；通过电流表的电流和流过表头G的电流不一样。
②电压表的量程是指通过表头的电流达到时加在电压表两端的总电压U；电流表的量程是指通过表头的电流达到满偏时，通过表头和分流电阻的电流之和。
③由串联分压原理可知：串联的分压电阻越大，电压表的量程越大，由并联分流原理可知，并联的分流电阻越小，电流表的量程越大。
④实际的电压表内阻不是“”，电流表内阻不是零，它们接入电路进行测量时必对原来的电路有影响。
这是今后我们要注意的，有时不考虑电表内阻对电路的影响，这是为了研究的方便，认为电压表的内阻是无限大，电流表的内阻为零，这时它们叫做理想电表，是理想化模型。
4．电表的校对按如图所示的电路对改装成的电表进行校对。
校对时注意搞清楚改装后电表刻度盘每一小格表示多大的数值。
电表的改装1
电流表G（常称表头）
常用的电流表和电压表都是由小量程的电流表G（常称表 头）改装而成。
表头有三个参量： Ig、Rg、Ug
一、电表的改装
（一）、电流表G改装成电压表V （串联一只大电阻起分压作用）
串联后一定要把Rg和R当 成一个整体，就是说：改 后电压表的电阻是Rv= Rg 和R串联的电阻。
并联后一定要把Rg和 R当成一个整体，就 是说：改后的电流表 的电阻是Rv= Rg和R
并联的电阻。
（二）、电流表G改装成大量程电流表
例：有一电流表G，内阻Rg=25欧，满偏电流为Ig=3mA， 把它改装成量程为0.6A的电流表，则要并联的分流电阻
值为 25 ，电流表A的总电阻为 1 。
199
8
例1：有一电流表G，内阻Rg=25Ω ，满偏电流 为Ig=3mA，把它改装成量程为0.6A的电流表， 则要并联还是串联一个电阻？阻值为多少？
0.126Ω 电阻R的作用？电流表A的总电阻？
例2：一个电流表G的内阻Rg=1kΩ，满偏电流为
Ig=500μA，其满偏电压为 0.5V 。现要把它改装成
量程为15V的电压表，需串联的分压电阻为
△I = U / Rv 电压U越大，电流误差越大
误差结果：E测＜E真 r测＜r真
例：用如图的实验器材测定额定电压为 2.5V的小电灯的伏安特性曲线，要求加在 电灯上的电压从零开始逐渐增大到额定电 压。
(1)在方框中画出实验所用的电路图，并按 电路图用导线把实物图连接起来。
(2)某同学根据实验所测的几组数据画出如
2、数据读取：干电池在大电流放电时电动势E会明显 下降，内阻r会明显增大。故长时间放电不宜超过 0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。电流从小到大，依 次读取10组数据。
电流表和电压表改装内阻应用
需再串联的定值电阻RB的大小(如图丙). 解：(2)要将这个电流表改装为量程为0～15 V的电压
表，则当AC两端的电压为15 V时，电路中的电流达
到最大值I=6 mA, AC两端的总电阻为：
RAC
U AC I
15V 610-3 A =2500Ω
，
则：RB=RAC-RAB=2 500 Ω-500 Ω=2 000 Ω.
R0
则Rx的实际阻值应为
UR0 IR0 U
解：(3)MN之间的电阻小于0.017 Ω，这相对于电路中其 他电阻的阻值是很小的，所以可以忽略.
5. 实验室常用的电压表是由小量程电流表改装而成的. 图甲是一个量程为0～6 mA的电流表，其内阻Rg=10 Ω, 我们可以把它看成一个定值电阻Rg与能显示电流的表盘
G 串联在一起(如图乙).当有电流通过时，两接线柱A、
解：(2)当电流表改装成0～0.6 A量程时，电阻R支路分 流：IR=I总-Ig=0.6 A-0.001 A=0.599 A，所以并联的电阻R 的大小为： R UR Ug 0.01V 0.017Ω
IR Ig 0.599A
(3)通常，实验室用的电流表的电阻是可以忽略的，通 过本题的计算，谈谈可以忽略的原因.
(1)电流表指针指在最大刻度时，电流表两个接线柱之 间的电压为多大？ 解：(1)当电流表 G 的指针指在最大刻度时，电流表 两个接线柱之间的电压Ug=IgRg=1×10-3 A×10 Ω=0.01 V.
(2)将这个电流表与一个定值电阻R并联(如图乙所示)，则 MN之间的部分(虚线框内)就相当于一个大量程的电流表 A (如图丙所示)，若通过电流表的电流等于1 mA时，通过虚 线框的总电流等于0.6 A，则改装后的电流表量程为0~0.6 A， 求并联的电阻R的大小.
(完整版)电流表、电压表的改装(含答案)
电流表、电压表的改装一、基础知识1、电压表电流表的改装（1）电流表G （表头）原理和主要参数电流表G （表头）指针的偏转角θ与电流强度I 成正比，故表的刻度是均匀的.电流表的主要参数：表头内阻R g ，满偏电流I g ，满偏电压U g 。
U g ＝I g R g .（2）改装成电压表方法：串联一个分压电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝g U U ，则根据分压原理，需串联的电阻值R ＝g U U R R g ＝(n －1)R g ，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大.（3）改装成量程电流表方法：并联一个分流电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝gI I ，则根据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值R ＝R I I gR g ＝1g n R ，故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小.二、练习1、关于电压表和电流表，下列说法中正确的是( )A .理想的电压表和电流表的内阻不计，是因为它们都为零B .理想的电压表和电流表的内阻不计，是因为它们都极大C .理想的电压表内阻极大，电流表内阻为零D .在电路中，理想的电压表可视为短路，理想的电流表可视为开路答案：C2、一电流表的满偏电流I g =1mA ，内阻为200Ω。
要把它改装成一个量程为0.5A 的电流表，则应在电流表上（ ）A ．并联一个200Ω的电阻B ．并联一个0.4Ω的电阻C ．串联一个0.4Ω的电阻D ．串联一个200Ω的电阻分析：要使电流表量程变为0.5A ，则流过并联电阻的电流I=0.5-0.001A=0.499A ； 并联部分的电压U=I gR=0.001×200Ω=0.2V ， 则需要并联的电阻r=U/I=0.2/0.499=0.4Ω故选B ．3、一电流表的满偏电流为I g =50μA ，内阻R g =2k Ω，给它并联一个0.02Ω的电阻后，其量程将达到 A 。
答案：10A4、一个电流表的满偏电流I g =1mA ，内阻R g =500，要把它改装成一个量程为10V 的电压表，则应在电流表上（ ）R BAV 1 V 2 A ．串联一个10k Ω的电阻 B ．并联一个10k Ω的电阻C ．串联一个9.5k Ω的电阻D ．并联一个9.5k Ω的电阻分析：把电流表改装成电压表，需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值为：9.5kΩ； 故选：C ．5、将内阻分别为100Ω和80Ω，满偏电流相同的两电流表，通过串联不同的电阻改装成量程相同的电压表，两电压表内阻之比为 。
初中物理知识点专项专题25 电流表和电压表的改装(解析版)
专题25 电流表和电压表的改装➢ 知识点剖析1.小量程的电流表G （表头）表头的三个主要参数①内阻R g ：小量程电流表G 的电阻；②满偏电流I g ：小量程电流表G 指针偏转到最大刻度时的电流； ③满偏电压U g ：小量程电流表G 通过满偏电流时，加在它两端的电压；根据部分电路欧姆定律可知，满偏电流I g 、内阻R g 、满偏电压U g 满足关系：U g =I g R g 注意：灵敏电流计的满偏电流I g 、满偏电压U g 一般比较小，若通过电流计的电流大于Ig ，电流表会被烧坏2.小量程电流表改装成电压表或大量程电流表（1）将满偏电压为U g 、内阻为R g 的小量程电流表改装成量程为U 的电压表，需要串联一个电阻。
（2）将满偏电流为I g 、内阻为R g 的小量程电流表改装成量程为I 的电流表，需要并联一个电阻。
（3）小量程电流表改装成电压表或大量程电流表的比较：改装成电压表改装成电流表内部电路作用 分压分流改装时需要串联或并联的电阻的阻值 ()g g U I R R =+ggUR R I =- ()'g g g I R I I R =-'g g g I R R I I =- 电表的总内阻V g R R R =+''g A gR R R R R =+注意：关于电表改装的几点说明1.电表改装实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头看成一个电阻R g即可。
2.无论表头改装成电压表还是电流表，它的三个参量U g、I g、R g是不变的。
3.改装后的电压表量程越大，则内阻越大；改装后的电流表量程越大，则内阻越小。
➢例题赏析1．如图所示是汽车油量表工作原理的示意图，图中油量表实质是一个电流表，当油量减少时电路中R接入电路的电阻______，油量表的示数______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】变大变小【解析】[1][2]由图可知，当油量减少时，浮标下降，浮标推动指针上移，滑动变阻器R连入电路的电阻变大，根据UIR=可知，电路中的电流变小，即油量表的示数变小。
表头改装为电流表和电压表
2.原理:利用串联电阻的分压作用 3.分压电阻R:
R
UR
U
Ug U
Ig Rg
IR
Ig
Ig
U Ig
Rg
Ig Rg
R
G
Ug
UR U-Ug
U
3.分压电阻:
R
U Ig
Rg
4.电压表的内阻：
RV
U Ig
或:RVRRg
5.标度： U=Ig·（Rg+R）
把原电流值扩大（Rg+R）倍
Ig Rg
R
G
Ug
UR U-Ug
如下图所示，有
1.方法：并联分流电阻R
一个表头G，其内 阻为Rg，满偏电
2.原理:利用并联电阻的分流作用流为Ig。
3.分流电阻R:
R U R IgRg IR I Ig
1
I
Rg 1
I Ig Rg G IR I Ig R
1 n 1
Rg
Ig
I (n )
Ig
4.电流表的内阻：
RA
I g Rg I
U
Ig
v RV
U
强化练习：有一表头G，内阻Rg=10 Ω，满偏电
流Ig=3 mA，把它改装成量程U=3 V的电压表，要 串联一个多大的电阻R？
解：R U R U U g U I g Rg
IR
Ig
Ig
U
3
I g R g 3103 10
99(0)
Ig Rg
R
G
Ug
UR U-Ug
U
三、把表头G改装成电流表A
1 n Rg
RR g R Rg
5.标度：
把原电流值扩大 R R g 倍 R
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_
0-3v-15v 电压表
0-0.6A-3A 电流表
一、电流表G(表头)的构造、工作原理、参数
磁电式电流计
量程——仅几十微安到 几毫安。称为“小量程 的电流表”或“表头”。
1、表头主要构造 磁铁、线圈、指针、 刻度盘、软铁芯、 螺旋弹簧等
一、电流表G(表头)的构造、工作原理、参数
2、表头工作原理 当线圈中有电流时,线圈在安 培力的作用下,带着指针一起 偏转,此时螺旋弹簧被扭动， 产生一个阻碍线圈转动的力 矩.当力矩M阻=M转时线圈停 止转动，指针偏转一定角度。 电流越大，指针偏转的角度 越大。 I∝θ 刻度均匀
计算 分流电阻
设计 电路
改写 表盘
校验 电流表
完成
课堂小结
表头改装成电压表、电流表的步骤：
1.已知：表头的两个参数Ig、Rg
2.已知：改装后电表的量程Uv、IA 3.计算：分压大电阻或分流小电阻的阻值 4.设计电路：将电阻与表头的内阻串、并联
5.改画：表头的刻度盘
6.校验电表：将准确电表与改装后的电表对比
D、在R上并联一比R大得多的电阻
分析：伏特表读数由通过电流表G的 电流大小控制。读数偏小一些，是 由于通过G的电流略小造成的，为提 高通过它的电流，可以通过略减小R 的电阻完成，为此，可给R并联一个 比R大得多的电阻R′。
D
练习4：如图示，电流表由内阻为Rg的电流计G和电阻R并联而 成，使用中发现电流表的读数偏小一些，应采取以下措施中的 A、在R支路中并联一个比R大得多的电阻 B、在R支路中串联一个比R小得多的电阻 C、在R支路中串联一个比R大得多的电阻 D、在G支路中串联一个比R小得多的电阻
R3
R2
例4、如图，两只灯泡L1、L2分别标有 “110V,60W”和“110V,100W”，另外有一只 滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中 ，要求两灯泡都正常发光， 并使整个电路消耗的 总功率最小，应使用下面哪个电路？
√
电压表和电流表的改装
示教表
灵敏电流表 小量程电流表 表头G
+
G
串、并联电路特 点及其应用
1.串、并联电路特点
串联电路
电路图
并联电路
基本 特点
重要 推论
典型例题：串并联电路
√
例1、如图，两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电 压U稳定于12V的直流电源上．有人把一个内阻不是 远大于R1、R2的电压表接在R1两端，电压表的示数为 8V．如果他把此电压表改接在R2两端，则电压表的示 数将（ ） A、小于4V B、等于4V C、大于4V小于8V D、等于或大于8V
9.9kΩ 40kΩ G R1 R2
量程(0-3v-15v)的电压表?
O
A
B
四、表头G改装成大量程电流表A 并联一个分流小电阻
Ig IR IA G Rg R RA A UA
分流电阻
R=
Ig Rg I Ig
= RR g R + Rg
电流表内阻 R
A
电流表量程越大,所需并联电阻阻值越 小 ；电流表 指针偏转角度是由 通过表头G的电流大小 决定的。 实验3 有一表头 G，内阻 Rg=100Ω，满偏电流 Ig=300μA ，如何改装成量程为0.3A的电流表?
实验室表头：Rg=100Ω、Ig=300μA、Ug=0.03v 三、把表头G改为电压表V串联一个分压大电阻
Ig
Rg G
R
Ig
RV V Uv
U 分压电阻R = R g Ig 电压表内阻 R V = R g + R
电压表量程越大,所需串联电阻阻 值越 大 ；电压表指针偏转角度 是由通过表头G的电流大小 决定的。
练习 1 ：如图所示 , 如果给表头并联一个 阻值等于表头内阻的电阻,它的量程变为 多大?刻度盘上的数字应当怎么改?
2 1
0
A
24 36
练习2：一个量程为200μ A的表头,内阻为 100Ω ,现串联一个9900Ω 的电阻将它改装 成电压表,该电压表的量程是 2 V.用它 来测量电压,表盘指针如图所示,则该电压 的大小是 1.80 V。
（2）将表头改装成电压表
现有一表头G，内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=300μA, 还需 什么仪器并说明如何将该表头改装成量程为3V的电压表?
（3）将表头改装成电流表
现有一表头G，内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=300μA，还需 什么仪器并说明如何将该表头改装成量程为0.3A的电流表?
例2、如图，有四盏电灯连接在电路中，L1和L2标有 “220V 100W”字样，L3和L4标有“220V 40W”字样， 电路接通后，最暗的是( ）
√
A、 L 1 C、 L 3
R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，则接 入电路后这三只电阻的实际功率之比为 1∶2∶6 R1 。
Ig Rg G
Ug
3、表头的参数 表头内阻-Rg 满偏电流-Ig 满偏电压-Ug
Ug = I g R g
二、“半偏法”测电流表G(表头)的内阻Rg
实 验 1
G
1、合S1、断S2：调节R值使IG=Ig
S2 S1 R
R′
2、合S1、S2：调节R′值使IG′=Ig/2
若R＞＞R′电流几乎不变 Rg≈R′
实验2现有一表头其内阻 Rg=100Ω, 满 偏 电 流 Ig=300μA, 刻 度 盘 如 图 所 示 . 另有一个电阻箱 ,如何将该表 头改装成3V的电压表?
200
300
100
0
100 200 300
μA
G
串联分压电阻 R =
Uv Ig Rg Ig
= 9900
问题1：电压表量程为 3v、内阻为 10000 Ω、最大电 流为 300μ A,怎样改动表盘上的数值呢? 问题2：怎样检验改装后的电压表是否准确？ 与标准表并联 问题3：怎样将表头改装成两个
G
R
分析：电流表读数由通过电流表G 的电流大小控制。读数偏小一些， 是由于通过电流表G的电流略小造 成的，为提高通过它的电流，可 以通过略减小通过R的电流完成， 为此，可给R串联一个比R小得多 的电阻。
B
思考题
（1）半值法测“表头”内阻Rg 表头参考数据如下
实验室表头：Rg=100Ω、Ig=300μA
50 0
100
G
μA
练习 3(91 年高考题 ): 一伏特表由电流表 G 与电阻 R 串联 而成，如图所示，若在使用中发现此伏特表的读数总 比准确值稍小一些，应采用下列哪个措施加以改进？ A、在R上串联一比R小得多的电阻
Ig Rg G R
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