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2024 年高考一轮复习100 考点100 讲
第11 章 恒定电流
第11.9 讲 电表内阻的测量和改装
【知识点精讲】
一、半偏法测量电表内阻
1．半偏法测电流表内阻
(1)实验电路图，如图所示。
(2)实验步骤。
①按如图所示的电路图连接实验电路；
②断开S2，闭合S1，调节R1，使电流表读数等于其量程Im；
③保持R1不变，闭合S2，调节R2，使电流表读数等于Im，然后读出R2的值，则RA＝R2。
(3)实验条件：R1≫RA。
(4)测量结果：RA 测＝R2<RA。
(5)误差分析：当闭合S2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，
所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大，R2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R2的读数当成电流
表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。
2．半偏法测电压表内阻
(1)实验电路图，如图所示。
(2)实验步骤
①按如图所示的电路图连接实验电路；
②将R2的值调为零，闭合S，调节R1的滑片，使电压表读数等于其量程Um；
③保持R1的滑片不动，调节R2，使电压表读数等于Um，然后读出R2的值，则RV＝R2。
(3)实验条件：R1≪RV。
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(4)测量结果：RV 测＝R2>RV。
(5)误差分析：当R2的值由零逐渐增大时，R2与电压表两端的电压也将逐渐增大，因此电压表读数等于
Um时，R2两端的电压将大于Um，使R2>RV，从而造成RV的测量值偏大。显然电压表半偏法适用于测量内
阻较大的电压表的电阻。
二、电表改装
1.电压表、电流表的改装
改装为大量程电压表
改装为大量程电流表
原理
串联电阻分压
并联电阻分流
改装原理图
分压电阻
或分流电阻
U＝IgR＋IgRg，
所以R＝－Rg
IgRg＝(I－Ig)R，
所以R＝
改装后的
电表内阻
RV＝R＋Rg>Rg
RA＝<Rg
(1)无论是将表头改装成电压表还是电流表，都没有改变表头的参数，即表头的满偏电压Ug、满偏电流
Ig都不发生变化，只是由分压或者分流电阻R 承担了部分电压或电流。
(2)改装后电压表的量程越大，其分压电阻R 越大，电压表的内阻RV越大。
(3)改装后电流表的量程越大，其分流电阻R 越小，电流表的内阻RA越小。
2．欧姆表的改装
(1)原理：闭合电路欧姆定律。
(2)改装电路：如图所示。
(3)欧姆表内阻：
红、黑表笔短接，调节调零电阻R，使电流表满偏时，Ig＝＝，可得：R 内＝＝Rg＋r＋R。
(4)待测电阻Rx与电流表示数Ix的对应关系：
Ix＝＝。
当Ix＝0 时，Rx→∞；当Ix＝Ig时，Rx＝R 内；当Ix＝Ig时，Rx＝R 内；当Ix＝Ig时，Rx＝3R 内；当Ix＝Ig时，
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Rx＝7R 内……最后，再将原表盘的电流刻度值按照上述规律标出其电阻值，完成改装。
三、电表的校准
1．电流表的校准
(1)校准电路：
(2)校准过程：
①移动滑动变阻器的滑片，使电路中的标准电流表取不同数值，校对改装成的电流表的示数是否相同。
②对分流电阻进行补偿
设改装电流表满偏时，标准电流表的示数为IA，改装电流表的量程为I，则IA＝Ig＋。若IA＞I，说明分
流电阻偏小，应增大些，若IA＜I，说明分流电阻偏大，应减小些。
2．电压表的校准
(1)校准电路：
(2)校准过程：
①移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数逐渐增大，核对改装电压表与标准电压表示数是否相同。
②对分压电阻进行补偿
设改装电压表满偏时标准电压表的电压示数为UV，改装电压表的量程为U，则UV＝Ig(Rg＋R)。若UV
＞U，则应使分压电阻R 减小，若UV＜U，则应使分压电阻R 增大。
3．欧姆表的校准
先进行欧姆表调零，再将欧姆表红、黑表笔与电阻箱相接，校准时可采用两种方式：①使指针指示不
同的角度，使电流分别等于Ig，Ig，Ig，Ig……直接将电阻箱阻值替换原标称电阻的值；②使电阻箱分别取
不同的值，如1 Ω，5 Ω，10 Ω，15 Ω……在指针所指的位置直接标出电阻箱上的示数。两种方法均不管电
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源电动势和满偏电流的数值是否正确。
【最新高考题精练】
1. （2023 高考海南卷） 用如图所示的电路测量一个量程为100μA，内阻约为2000Ω 的微安表头的内阻，
所用电源的电动势约为12V，有两个电阻箱可选，R1（0 ~ 9999.9Ω），R2（99999.9Ω）
（1）RM应选_________，RN应选_________；
（2）根据电路图，请把实物连线补充完整_________；
（3）下列操作顺序合理排列是______：
①将变阻器滑动头P 移至最左端，将RN调至最大值；
②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；
③断开S2，闭合S1，调节滑动头P 至某位置再调节RN使表头满偏；
④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材
（4）如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为_________，该测量值_________（填“大于”、“小
于”、“等于”）真实值。
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（5）将该微安表改装成量程为2V 的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为_________V
（保留3 位有效数字）。
（6）某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P 不变，S2闭合后调
节电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP 间电压不变，则微安表内阻为_________（用RM、RN表
示）
2.（2019 全国理综III 第23 题）某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA 的电流表改装成欧姆表并进
行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ 刻度正好对应电流表表盘的50μA 刻度。可选用的器材还有：
定值电阻R0（阻值14kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值1500Ω），滑动变阻器R2（最大阻值500Ω），电阻
箱（0~99999.9Ω），干电池（E=1.5 V，r=1.5 Ω），红、黑表笔和导线若干。
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（1）欧姆表设计
将图（a）中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器R 接入电路的电阻应为
Ω：滑动变阻器选 （填“R1”或“R2”）。
（2）刻度欧姆表表盘
通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示。表盘上a、b 处的电流刻度分别为25 和75，
则a、b 处的电阻刻度分别为 、 。
（3）校准
红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向___kΩ 处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录
多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋
钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为_______Ω。
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【最新模拟题精练】
1. （2023 河北张家口宣化一中二模）测定电流表内阻的实验中备用的器材如下：
A．电流表（量程0～100 μA，内阻约为几百欧）；
B．标准伏特表（量程0～5 V）；
C．电阻箱（阻值范围0～999.9 Ω）；
D．电阻箱（阻值范围0～99999.9 Ω）；
E．电源（电动势2 V，内阻不为零）；
F．电源（电动势6 V，内阻不
零）；
G．滑动变阻器（阻值范围0～50 Ω，额定电流1.5 A）；电键和导线若干．
（1）采用图所示的电路测定电流表A 的内阻，且要求较高的测量精确，那么从以上备用的器材中，电阻
箱R1应选用______，电阻箱R2应选用______，电源E 应选用______．（填写字母代号）
（2）实验时要进行的步骤有：
A．闭合S1；
B．闭合S2；
C．将R1的阻值调至最大；
D．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；
E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；
F．记下R2的阻值．
把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上的空白处：
①______；②______；③______；④______；⑤______；⑥______
（3）如果在步骤F 中R2的阻值为600 Ω，则图1 中电流表内阻Rg的测量值为______Ω．
（4）如果要将第（3）小题中的电流表A 改装成量程为0～5 V 的伏特表，则改装的方法是与电流表___联
一个阻值为______Ω 的电阻．
（5）图所示器材中，一部分是将电流表改装为伏特表所需的，其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特
表进行核对所需的（要求对0～5 V 的所有刻度都能在实验中进行核对）．试在图的实物图中画出连线
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_________________．
2. （2023 年广东广州一模） 如图（a）是一种双量程电流表内部各元件的连接图。
（1）这种电流表“3A”量程
内阻________
（选填“大于”“小于”）；
（2）某同学用多用电表的欧姆挡检测这种电流表，选择“
”挡，欧姆调零后将红、黑表笔分别接到
电流表的“﹣”“0.6A”接线柱，指针指示如图（b），示数为________
，保持黑表笔不动，将红表笔
从“﹣”接线柱移到“3A”接线柱，示数几乎与图（b）相同，由此可知电流表内部阻值为
的电阻
发生________故障（选填“断路”“短路”）；
（3）由于
的故障电阻阻值较小，该同学设想用如图（c）的电路测得一段阻值为
的电阻丝，
再将它分成等长的5 段，用其中一段替代。实验时移动小金属夹P 到电阻丝的某位置时，电流表和电压表
的示数分别为0.50A 和1.30V，接下来应将P 向________（选填“左”“右”）移动。
（4）用电阻丝替代故障电阻后，若电阻丝实际接入电路的阻值略小于标准值，则会导致用该电流表
“0.6A”量程测电流时的测量值________（选填“偏大”“偏小”）。
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3（2023 云南昆明云南师大附中质检）某同学想把一量程为2mA、内阻未知的毫安表改成量程为0.6A 的
电流表，该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻，进行了如下操作：
（1）将多用电表挡位调到电阻“
”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点。
（2）将图甲中多用电表的红表笔和_________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。
（3）测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过小，需要将多用电表挡位调到电阻_________（填“
”或
“
”）挡。
（4）将红表笔和黑表笔短接，调零点。
（5）测量时，多用电表指针刚好指在表盘正中间，如图乙所示，毫安表的指针也刚好指在表盘正中间，
由此可以得到毫安表的内阻为________
，该同学由此可算出多用电表内电源的电动势为_________V。
（6）如果需要改成量程为0.6A 的电流表，需要_________（填“串联”或“并联”）________
（结果
保留2 位有效数字）的电阻。
4. （2023 云南师大附中模拟）某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势
，
内阻很小），电流表（量程
，内阻约
），微安表（量程
，内阻
待测，约
），滑
动变阻器R（最大阻值
），定值电阻
（阻值
），开关S，导线若干。
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（1）在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图_____；
（2）某次测量中，微安表的示数为
，电流表的示数为
，由此计算出微安表内阻
_____
。
5. （2023 河北唐山一模）某同学要测量电压表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势8V，内阻很
小），标准电压表
（量程6V，内阻约3KΩ），待测电压表
（量程3V，内阻待测，约为2KΩ），滑
动变阻器R（最大阻值10Ω），定值电阻
（阻值3KΩ），开关S，导线若干。
（1）在答题卡上根据实验电路原理图补全实物连线________；
（2）经过多次测量，得出标准电压表
读数
和待测电压表
读数
的函数图像，如图所示，可得到
待测电压表
的内阻
________
。（结果保留2 位有效数字）。
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（3）把待测电压表
改装成量程为90V 的电压表需要串联的定值电阻阻值为
________
（结果保
留3 位有效数字）。
（4）改装的电压表跟标准电表进行核对，发现改装后的电压表读数总是比标准电压表小，说明改装后的
电压表串联的电阻阻值________（填写“偏大”或者“偏小”）。
6．（2023 四川成都七中二诊）（9 分）某同学欲利用半偏法测量量程为2.0V 的电压表V 的内阻（内阻约
为几千欧），设计了如图甲所示电路，可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值
），滑动变阻器
（最大阻值
），滑动变阻器
（最大阻值
），直流电源E（电动势3V），开关2 只，导线若
干。实验步骤如下：
a.按图甲连接线路；
b.闭合开关
、
，调节滑动变阻器滑片，使电压表满偏；
c.保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关
，调节电阻箱使电压表示数为1.0V，记下电阻箱的阻值。
（1）实验中滑动变阻器应选择___________（填“
”或“
”）。
（2）根据图甲电路，用笔画线代替导线，将图乙中实物图连接成实验电路。( )
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（3）在步骤b 中，闭合开关
、
前，滑动变阻器的滑片应该移到图甲中最___________（填“左”或
“右”）端。
（4）在步骤c 中，记录的电阻箱阻值为
，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，则该电
压表的内阻为___________
（结果保留到个位）。实际上在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压会发生微
小变化，如果要考虑其变化的影响，用半偏法测量的电压表内阻与其真实值相比，测量值___________
（填“小于”“等于”或“大于”）真实值。
（5）该同学进一步研究了该电压表的内部结构，发现它是由一个表头和电阻串联而成，由此可以推断该
表头的满偏电流为___________。
A．
B．
C．1mA D．10mA
7. （2023 年广东省部分名校下学期期中） 某物理兴趣小组欲将电流表A1改装成量程为15V 的
电压表。小组同学先用如图甲所示的电路测量电流表A1的内阻，提供的实验器材有：
A.电流表A1(量程为1mA，内阻约为290Ω)；
B.电流表A2(量程为1.5mA，内阻约为200Ω)；
C.定值电阻(阻值为600Ω)；
D.定值电阻(阻值为60Ω)；
E.滑动变阻器R；
F.一节新的干电池E；
G.开关S及导线若干。
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(1)图甲中的电阻R0应选用______ (填“C”或“D”)。
(2)根据图甲，用笔画线代替导线，补充完成图乙中实物间的连线。
(3)正确连接线路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，获得多组A1的示数I 1和A2的示数I 2，将
对应的数据在I 2- I 1坐标系中描点，作出I 2- I 1图像如图丙所示，A1的内阻为______ Ω(结果保留三位
有效数字)。
(4)给A1串联一个阻值为______ Ω(结果保留三位有效数字)的定值电阻，可将A1改装成量程为15V
的电压表V 。
(5)用标准电压表V 0与V 并联进行校准。当V 0的示数为12.4V 时，A1的示数为0.80mA，则V 的实际
量程为______ V (结果保留三位有效数字)。
8.（2023 河南南阳一中质检）某同学设计了如下的电路测量电压表内阻，R 为能够满足实验条件的滑动变
阻器，
为电阻箱，电压表量程合适。实验的粗略步骤如下：
①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R，使电压表指针指向满刻度的
处；
②断开开关S2，调节某些仪器，使电压表指针指向满刻度的
处；
③读出电阻箱的阻值，该阻值即为电压表内阻的测量值；
④断开开关S1、S2拆下实验仪器，整理器材。
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（1）上述实验步骤②中，调节某些仪器时，正确的操作是__________
A.保持电阻箱阻值
不变，调节滑动变阻器的滑片，使电压表指针指向满刻度的
处
B.保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值
，使电压表指针指向满刻度的
处
C.同时调节滑动变阻器和电阻箱的阻值，使电压表指针指向满刻度的
处
（2）此实验电压表内阻的测量值与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）；
（3）如实验测得该电压表内阻为8500Ω，要将其量程扩大为原来的
倍，需串联_____Ω 的电阻。
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