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第 66 讲 电表的改装
1．（2022•辽宁）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为 250 A，内阻为1.2k ）改装成有两个
量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻R ＝4μ0 ，R ＝360 。Ω
1 2
Ω Ω
（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为0～ mA；
（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时 （填“大”或“小”）；
（3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻R 的阻值，设计
x
了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用 （填“甲”或“乙”）
电路可修正由电表内阻引起的实验误差。
一.知识回顾
1．串、并联电路的特点
串联电路 并联电路
连接
形式
电流 I＝I＝I＝…＝I I＝I＋I＋…＋I
1 2 n 1 2 n
电压 U＝U＋U＋…＋U U＝U＝U＝…＝U
1 2 n 1 2 n
电阻 R＝R＋R＋…＋R ＝＋＋…＋
1 2 n
电压 ＝，
—
分配 ＝
电流 ＝，
—
分配 ＝
功率 ＝， ＝
分配 ＝ ＝
2．电流表、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，从表盘上可直接读出电流值。
②三个参数：满偏电流I，表头电阻R，满偏电压U，它们的关系：U＝IR。
g g g g g g
(2)电压表、电流表的改装
电流表、电压表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。它们的改装原理见下表：
改装成电压表 改装成大量程电流表
原理 串联较大电阻分压 并联较小电阻分流
改装
原理图
U＝I(R＋R)
g g
分压电 IR＝(I－I)·R
g g g
所以R＝－R
g
阻或分 所以R＝＝
＝(n－1)R
g
流电阻 n＝
n＝
改装后电 R＝R＋R＝nR>R R＝＝<R
V g g g A g
表内阻 (n为量程扩大倍数) (n为量程扩大倍数)
二.例题精析
题型一：扩大电压量程
例1．如图所示，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Rg为500 ，满偏电流Ig为1mA，则R 和R
1 2
的阻值分别是（ ） Ω
A．9.5×103 ，9.0×104 B．9×104 ，9.5×103
C．8.5×103Ω，9.0×103Ω D．9.5×10Ω3 ，9.0×10Ω3
题型二：Ω扩大电流Ω量程与检测 Ω Ω
例2．某同学要将一量程为250 A的微安表改装为量程为20mA的电流表。该同学测得微安表内阻
为1200 ，经计算后将一阻值μ 为R的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，
根据图（Ωa）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。（1）根据图（a）和题给条件，将图（b）中的实物连线。
（2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图（c）所示。由此可以推测出所
改装的电表量程不是预期值，而是 。（填正确答案标号）
A.18mA
B.21mA
C.25mA
D.28mA
（3）产生上述问题的原因可能是 。（填正确答案标号）
A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200
B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200Ω
C．R值计算错误，接入的电阻偏小 Ω
D．R值计算错误，接入的电阻偏大
（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为 R的电
阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k＝ 。
题型三：同一表头改装成电流表与电压表
例3．某同学组装一个多用电表，可选用的器材有：微安表头（量程 100 A，内阻900 ）；电阻箱
R （阻值范围0～999.9 ）；电阻箱R （阻值范围0～99999.9 ）；导μ线若干。要求Ω利用所给器
1 2
材先组装一个量程为2.5ΩmA的直流电流表，在此基础上再将它Ω改装成量程为3V的直流电压表，
组装好的多用电表有电流2.5mA和电压3V两挡。
（1）作为电压表使用时，红、黑表笔应该插入图中哪两个插孔中；
（2）电阻箱R 、R 的阻值分别为多少？
1 2三.举一反三，巩固练习
1. 如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为I ，定值
g
电阻R 、R 的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I ，当使用
1 2 1
1和3两个端点时，电流表的量程为I 。下列说法正确的是（ ）
2
A．I ＝2I
1 g
B．I ＝3I
2 g
C．若仅使R 阻值变小，则I 和I 均变大
1 1 2
D．若仅使R 阻值变小，则I 和I 均变大
2 1 2
2. 李伟同学在学习电表改装的原理以后，想找器材实践一下，于是他从学校实验室找来
了一个小量程电流计G（表头），查阅说明书，知道了该电流表满偏电流为 50 A，内阻为
800 ，他想把该电流计改装成0～1mA和0～10mA的双量程电流表，电路图如下μ图所示。下
列说Ω法正确的是（ ）
A．改装后开关接2时量程为0～1mA
B．改装后的电流表量程均随电阻R 的阻值增大而减小
2
C．改装后的电流表量程均随电阻R 的阻值增大而减小
1D．改装后开关接2时电流表内阻大于开关接1时的内阻
3. 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 、A ，
1 2
若把A 、A 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
1 2
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 、A 的示数相同
1 2
B．图甲中的A 、A 的指针偏角相同
1 2
C．图乙中的A 、A 的示数和偏角都不同
1 2
D．图乙中的A 、A 的指针偏角相同
1 2
4. 某同学要将一量程为3V的电压表V 改装成量程为15V的电压表V 。
1 2
（1）先将V 直接接到内阻很小的电源两端，读数为2.0V；再将V 与阻值为3000 的电阻串联
1 1
后，接到该电源两端，读数为0.8V，则V 的内阻为 。 Ω
1
（2）要改装成量程为15V的电压表V ，需要将V 表与合适的Ω电阻R （选填“串联”、
2 1
“并联”）
（ 3 ） 将 改 装 后 的 电 压 表 V 与 一 标 准 电 压 表 校 对 ， 完 成 下 面 的 实 物 连 接 。
2（4）在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片P置于最 端（选填“左”、“右”）。
（5）闭合开关，移动滑片P，标准表示数为10.5V时，V 表示数为2.5V。要达到预期目的，只
1
需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k＝ （保留三位有效数字）。
5. 某同学改装和校准双量程电流表的电路图如图 1所示，图中虚线框内是电流表的改装
电路。
（1）电路改造
已知 A表的量程为200 A、内阻为500 ，现要改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，
设计电μ路如图1所示。定μ值电阻R ＝500Ω ，R 和R 的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接
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线柱。 Ω
①将开关S置于“2”挡时，量程为 mA；
②定值电阻的阻值R ＝ ，R ＝ ；
2 3
（2）刻度盘改造 Ω Ω
利用改装的电流表进行某次测量时，S置于“1”挡，表头指示如图2所示，则所测量电流的值为 mA；
（3）电路校准
S置于“1”挡时，现用一标准电流表A对改装电流表进行校准。校准时，在闭合开关 S 前，滑
1
动变阻器的滑片P应靠近 （填“M”或“N”）端。标准电流表A（有1.5mA、15mA与
150mA三个量程）应选用的量程为 mA。
6. 将满偏电流I ＝600µA、内阻未知的电流表G改装成电压表。
g
（1）利用图示的电路测量电流表G的内阻（电动势E＝3V）：先闭合S ，调节R，使电流表指
1
2
针偏转到满刻度；再闭合S ，保持R不变，调节R'，使电流表指针偏转到满刻度的 ，读出此
2
3
时R'的阻值为100 ，则电流表内阻的测量值R ＝ 。
g
（2）将该表改装为Ω 量程3V的电压表，需 （选填Ω“串联”或“并联”）阻值为R ＝
0
的电阻。
Ω（3）将改装好的电压表用来测2.5V的电压，测量值 2.5V（选填“大于”“等于”或“小
于”）
7. 为将一只毫安表A（量程3mA，内阻约几十欧姆）改装成量程为1.5V的电压表，实
验室提供了下列器材：电源E（电动势约6V，内阻不计）；滑动变阻器R （0～50 ）；滑动
1
变阻器R （0～5k ）；电阻箱R（0～999.9 ）；开关两个、导线若干。 Ω
2
某同学先按图示电路Ω连接线路，测量表A的内Ω阻。他的操作步骤如下：
a.将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合S 后调节变阻器的阻值，使表A的指针满偏；
1
1
b.闭合S ，保持变阻器的阻值不变，调节电阻箱R的阻值，使表A的指针偏转到量程的 位置；
2
2
c.记下R的阻值为30.0 .
（1）上述实验中，滑动Ω变阻器应选用 （选填“R
1
”或“R
2
”）；
（2）表A的内阻测量值R ＝ .此测量值 （选填“大于”、“等于”或“小于）
A
表A内阻的真实值。 Ω（3）若取表 A内阻的测量值 R 进行计算，为达成改装的目的，可将表 A与电阻箱 R
A
选填“串联”或“并联”），且将电阻箱R的阻值调到 .
Ω
