11.4.2 第 2 课时　电压表和电流表 课中练 一、电压表和电流表的电路结构 【课堂引入】 1.（1）小量程电流表有哪三个参量？三个参量之间有什么关系？ （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？ 【例题】 2. 有一电流表 G，内阻 Rg=10Ω，满偏电流 Ig=3mA。 (1)要把它改装成量程为 0~3V 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 0~0.6A 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？ 【课堂练习】 3. 某电流表的内阻为 Rg ，满偏电流为 Ig ，那么下列结论正确的是（　　） A. 该电流表也可以并联在电路中测电压，只是量程较小， B. 如果串联一个阻值为 nRg Ug  Ig � Rg 的定值电阻，就可以改装为一个最大电压是 ( n  1) I g Rg 的电压表 1 Rg C. 如果并联一个阻值为 n  1 的定值电阻，就可以改装为最大电流是 nI g 的电流表 D. 在电流表两端并联一个小电阻将电流表改装成个较大量程的电流表，通过原电流表的最大电流将增大 4. 一个电流表的满偏电压为 Ug，内电阻为 Rg，要把它改装成量程为 nUg 的电压表，应在电流表上（　　） A. 串联一个 nRg 的电阻 B. 并联一个 nRg 的电阻 C. 串联一个（n-1）Rg 的电阻 D. 并联一个（n-1）Rg 的电阻 二、双量程电压表和双量程电流表 【例题】 5. 如图所示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 ~ 3V ；当使用 O 、 B 两接线柱时，量程为 0 ~ 15V 。已知电流表的内阻 Rg  500 ，满偏电流 I g  100μA 。试求分压电 阻 R1 和 R2 的阻值。 【课堂练习】 a b c a b a c 6. 把一个电流计接成如图所示电路。三个端点 、 、 ，一次使用 、 两个端点，一次使用 、 两个端 点，已知改装之后的电流表有两个量程： 0.1A 和 1A 。已知电流计内阻 I g  10mA Rg  90Ω ，电流计满偏电流 。下列判断正确的是（　　） A. 使用 a 、 b 两个端点，量程是 1A ；使用 a 、 c 两个端点，量程是 0.1A ； R1  0.1Ω B. 使用 a 、 b 两个端点，量程是 1A ；使用 a 、 c 两个端点，量程是 0.1A ； R1  0.1Ω C. 使用 a 、 b 两个端点，量程是 1A ；使用 a 、 c 两个端点，量程是 0.1A ； R1  1Ω D. 使用 a 、 b 两个端点，量程是 0.1A ；使用 a 、 c 两个端点，量程是 1A ； R1  1Ω 三、电流表的内接法和外接法 1.两种接法的比较 内接法 电路 外接法 ， ， ， ， R2  0.9Ω R2  9Ω R2  9Ω R2  0.9Ω 误差分析 电压表示数： 电压表示数：UV＝UR UV＝UR＋UA＞UR 电流表示数： 电流表示数：IA＝IR IA＝IR＋IV＞IR R 测＝ R 测＝ ＞ ＝R 真 ＜ ＝R 真 误差来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用 适用情况 测大电阻 测小电阻 2.电流表内、外接 的 选择方法 （1）直接比较法：当 Rx≫RA 时，采用内接法，当 Rx≪RV 时，采用外接法，可记忆为“大内小外”。 （2）公式计算法 当 < 即当 Rx＞ 时，用电流表内接法， 当 > 即当 Rx＜ 时，用电流表外接法， 当 Rx＝ 时，两种接法效果相同。 （3）试触法： 如图，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。 【例题】 7. 用电流表(内阻约 4Ω)和电压表(内阻约 3kΩ)测量电阻 R 的阻值。某次按照如图所示电路的测量情况：电流 表的示数是 5.00mA，电压表的示数是 2.50V。正确的说法是（　　） A. 电阻 R 的值为 500Ω B. 电阻 R 的值略大于 500Ω C. 电阻 R 的值略小于 500Ω D. 如果采用电流表外接法测量，结果更加精确 【课堂练习】 8. 某同学用如图甲所示电路测量电阻 测电阻 Rx Rx ， Rx 的测量值比真实值__________（选填“偏大”或“偏小”）；若被 的阻值约为 1 ，应采用__________（选填“甲”或“乙”）所示电路，误差会比较小． 【例题】 9. 为了测定电流表 100 ； A2 A1 的内阻，采用如图 1 所示的电路．其中 是标准电流表，量程是 200μA A1 是待测电流表，量程为 300μA ； R1 是电阻箱，阻值范围 0 : 999.9 ； R2 R3 E S1 是滑动变阻器； 是保护电阻； 是电池组，电动势为 是单刀单掷开关， S2 4V ，内阻不计； 是单刀双掷开关． （1）根据电路图，请在下面实物图（图 2）中画出连线，将器材连接成实验电路______. 内阻约为 （2）连接好电路，将开关 S2 扳到接点 a 处，接通开关 S1 ，调整滑动变阻器 R2 使电流表 A2 的读数是 150μA 然后将开关 S 2 扳到接点 b 处，保持 R2 不变，调节电阻箱 R1 ，使 A2 的读数仍为 150μA .若此时电阻箱各旋钮 的位置如图 3 所示，电阻箱 R1 的阻值是______  ，则待测电流表 A1 的内阻 Rg  ______  . 参考答案 1.【答案】（1）三个参量：内阻 Rg、满偏电流 Ig、满偏电压 Ug.Ug＝IgRg （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 2. 【答案】（1）990 Ω ，1000 Ω ；（2）0.05 Ω ，0.05 Ω 【详解】(1)把电流表 G 改装成 0 : 3V 的电压表，需要串联电阻的阻值为 ； R U 3  Rg  (  10)Ω990Ω  Ig 0.003 改装后电压表的内阻为 RV  R  Rg  1000Ω (2)把 G 改装成 0 : 0.6A 的电流表，需要并联电阻的阻值为 R I g Rg I  Ig  0.003 �10 Ω0.05Ω � 0.6  0.003 改装后电流表的内阻是 RA = Rg R Rg  R � 0.05Ω 3. ABC 【详解】A．已知内阻的电流表可以当电压表用，电压可以通过欧姆定律计算出 B．电流表串联一个阻值为 ( n  1) I g Rg nRg 的定值电阻后，该定值电阻的最大分压为 Ug  Ig � Rg U�  Ig � nRg ，故 A 正确； ，总电压为 ，故 B 正确； 1 Rg C．给电流表并联一个阻值为 n  1 的定值电阻后，根据并联分流原则，该电阻能分得的最大电流为 ( n  1) I g ，总电流为 nI g ，故 C 正确； D．电流表改装成大量程的电流表后通过原电流表的最大电流不变，只是并联上电阻后总电流变大，故 D 错 误． 故选 ABC。 4. C 【详解】电流表改装成大量程电压表要串联电阻分压，串联的电阻值为：R= 故选 C． =（n﹣1）Rg 5.【答案】 4 5 2.95 �10Ω 1.2 �10Ω ， 【详解】接 O 、A 时 Ig  U1 Rg  R1 则 R1  接 O 、 B U1 �3 �  Rg  � 4  500 �   2.95 �104  Ig 10 � � 时 Ig  U2 Rg  R1  R2 则 R2  U2 �15 �  Rg  R1  � 4  500  2.95 �104 �   1.2 �105  Ig 10 � � 6. C 【详解】根据电流表的改装原理可知，接 a 、 b 时， R1 起分流作用为一支路， G 与 R2 串联为一支路，量程 为 � Rg  R2 � I ab  I g � 1 � R1 � � 同理接 a 、 c 时， R1  R2 为一支路起分流作用， G 为一支路，量程为 Rg � � I ac  I g � 1 � � R1  R2 � 可知 I ab  I ac a b 故使用 、 两个端点，量程是 1A a c ；使用 、 两个端点，量程是 0.1A ；联立解得 R1  1Ω R2  9Ω 故选 C。 7. C 【详解】ABC.根据欧姆定律可得： R U 2.5  RA   RA  500  RA I 5 �103 即电阻 R 的值略小于 500Ω，选项 C 正确，AB 错误； D.因 R>>RA 可知采用电流表内接的方法测量比较精确，选项 D 错误； 故选 C. 8.【答案】 . 偏小 ；甲图 【详解】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 Rx 的阻值约为 1 ，该电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，则可知用电流表外接法测量误差较 小，所以采用甲图所示电路． 9.【答案】 （1）实物连接图见解析；（2）. 86.3 ； 86.3 【详解】（1）根据原理图从电源的正极出发，逐步连接实物如图： （2）电阻箱的阻值大小，读数为： 10000 �0  1000 �0  100 �0  10 �8  1�6  0.1�3  86.3 电阻箱表示的阻值大小等于被测电流表的内阻，所以电流表的内阻为 86.3 ．