高二物理 电学专题提升 专题16 电表的改装问题

专题16 电表的改装问题一：专题概述1. 电流表G(表头)(1) 原理: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,可以证明I,所以根据表头指针偏转的角度可以测出电流的大小,且表盘刻度是均匀的.(2) 三个参数:内阻Rg,满偏电流Ig,满偏电压Ug,关系是Ug=IgRg.2. 电压表及大量程电流表(由表头改装而成)改装为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=Ig(R+Rg)所以R=-RgIgRg=(I-Ig)R所以R=改装后电表内阻RV=Rg+RRgRA=Rg二：典例精讲1电流表的改装典例1：如图所示,其中电流表A的量程为 0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2 的阻值等于电流表内阻的2倍,若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列说法中正确的是( ) A. 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.04 AB. 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.02 AC. 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.06 AD. 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.01 A【答案】 C2电压表的改装典例2：有一个灵敏电流表G,内阻Rg=100,满偏电流Ig=300A。要把它改装成量程为03V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表的内阻是多少？【答案】【解析】改装成量程为03V的电压表后，两端加上3V的电压时，指针指到满刻度，即电流为300A，根据欧姆定律： 解得：R=9900；改装后电压表的内阻：RV=R+Rg=10000。3 多用电表的改装问题典例3：如图所示，R1、R2是两定值电阻，R1的阻值很小，R2的阻值很大；G是一灵敏电流计，S1、S2为开关，下列判断正确的是( ) A. 只闭合S1时，M、N间是一个电压表B. S1、S2都闭合时，M、N间是一个电流表C. 只闭合S1时，M、N间是一个电流表D. S1、S2都断开时，M、N间是一个电压表【答案】BD【解析】改装电流表需要并联一个定值电阻分流，扩大量程；改装电压表时，需要串联一个定值电阻分压扩大量程。只闭合S1时， 为短路，只有表头G连在电路中，只相当于灵敏电流计，AC错误；S1、S2都闭合时， 为短路，表头G和并联接在MN两端，为电流表，B正确；S1、S2都断开时，表头G和串联在电路中，即MN之间为一个电压表，D正确三 总结提升1. 电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；2.将电压表和电流表串联，分析通过表头的电流关系，从而来判断指针偏转角度的大小3.要注意利用电流表的三个参数:内阻Rg,满偏电流Ig,满偏电压Ug,关系是Ug=IgRg.4.电流表改装电压表需串联一个电阻，改装原理：U=Ig（Rg+R），其中U为改装后电压表量程，R为串联电阻；改装为电流表需并联一个电阻，改装电流表原理：IgRg=（I-Ig）R，其中I为量程。四 提升专练1. 电流表的内阻是Rg=200，满偏电流值是Ig=500A，现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表，正确的方法是（ ）A. 应串联一个0.1的电阻 B. 应串联一个1800的电阻C. 应并联一个0.1的电阻 D. 应并联一个1800的电阻【答案】B2.一电流表串联一个分压电阻后就改装成一个电压表，当把它和标准电压表并联后去测某电路中的电压时，发现标准表读数为2V时，而改装表的读数为2.1V .为了使它的读数准确，应( )A. 在原分压电阻上再串联一个较小的电阻B. 在原分压电阻上再并联一个较大的电阻C. 在原分压电阻上再串联一个较大的电阻D. 在原分压电阻上再并联一个较小的电阻【答案】A【解析】两电压表并联，通过它们的电压相等，标准表读数为2V时，而改装表的读数为2.1V，说明改装后的电压表串联的电阻稍小，而导致电流稍大；为校准电压表，应使串联的电阻阻值稍微增大，可以在原分压电阻上再串联一个较小的电阻，故A正确，BCD错误。3. 在一个微安表G上并联一个电阻R，就改装成一块安培表,今将该表与标准安培表串联后去测电流,发现该表的示数总比标准表的示数小,修正的方法为( )A. 在R上并联一个小电阻 B. 在R上并联一个大电阻C. 将R的阻值变大些 D. 将R的阻值变小些【答案】C4. 某同学准备比较精确地描绘一只标有额定电压为5.8V的小灯泡的伏安特性曲线，需要一只量程为06V的电压表，他在实验室里找到了一只量程为0300mV、内阻为100的小量程电压表来改装，改装时应给小量程电压表（ ）A. 串联一个1.9k的电阻 B. 串联一个2k的电阻C. 并联一个1.9k的电阻 D. 并联一个2k的电阻【答案】A【解析】把小量程电压表改装成电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值 故选A。5. (多选) 两只电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装而成的，V1的量程为5V，V2的量程为15V，为了测量1520V的电压，把V1 、V2串联起来使用，在这种情况下A.V1和V2的指针偏转角度之比等于两个电压表的内阻之比B.V1和V2读数相等C.V1和V2的读数之比等于两个电压表的内阻之比D.V1和V2两表指针偏转角相等【答案】CD【解析】电压表根据电阻的分压由电流表改装而成的，当把V1 、V2串联起来使用，则流过每个电流表的电流相等，故V1和V2两表指针偏转角相等，选项A错误、D正确；根据两表指针偏转角相等，由欧姆定律知，V1和V2的读数之比等于两个电压表的内阻之比，选项B错误、C正确。综上本题选CD。6.用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表将它们串联起来接入电路中，如图所示，开关闭合时（ ） A. 由于串联，两只电表的指针偏转角相同B. 由于电压表内阻太大，两只电表的指针都不偏转C. 电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角D. 电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角【答案】D7.(多选) 如图所示,四个相同的电流计G分别改装成两个电流表和两个电压表,电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程.把它们接入电路中,则下列说法中正确的是( ) A. 电流表A1的偏转角大于电流表A2的偏转角B. 电流表A1的读数大于电流表A2的读数C. 电压表V1的读数小于电压表V2的读数D. 电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角【答案】 BD【解析】 两个电流表是由相同的电流计G并联不同的电阻改装而成的,并联的电流表A1和A2两端的电压相同,流过的电流也相同,则偏转角相同,但量程大的读数大,A错误,B正确;两个电压表是由相同的电流计G串联不同的电阻改装而成的,串联后的电压表V1和V2流过的电流相同,则偏转角相同,但量程大的读数大,C错误,D正确.8. 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A1、A2.若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路,如图甲、乙所示.闭合开关后,下列关于电表的示数和电表指针偏转角度的说法中,正确的是( )甲 乙A. 图甲中的A1、A2的示数相同B. 图甲中的A1、A2的指针偏角相同C. 图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同D. 图乙中的A1、A2的指针偏角相同【答案】 B9如图所示，电流表G的内阻不可忽略不计，R1、R2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4 V时，电流表的指针刚好满偏(指针指在刻度盘的最大值处)，当a、b间的电压为3 V时，如果仍要使电流表G的指针满偏，下列方法中可行的是 保持R2不变，增大R1 增大R1，减小R2 保持R2不变，减小R1 增大R2，减小R1A. B. C. D. 【答案】C【解析】ab间总电压降低了，要使通过G的电流不变，应保持G两端电压保持不变，保持R2不变，增大R1时，R2的电压变小，R1电压可能保持不变，即G的电压不变，通过G的电流保持不变，故正确；增大R1，同时减小R2时，R2的电压降低，R1电压可能保持不变，即G的电压不变，通过G的电流不变，故正确；保持R2不变，减小R1时，R1两端的电压减小，G的两端的电压减小了，通过G的电流减小了，故错误；增大R2，减小R1时，R1两端的电压减小了，G两端的电压变小了，通过G的电流减小了，故错误；故选C。10.(多选) 如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为010V，当使用a、c两个端点时，量程为0100V。已知电流表的内阻为Rg为500欧姆，满偏电流Ig为1mA ,则电阻R1、R2的值（ ） A. R1=9.5103 B. R2= 9104C. R1=1104 D. R2= 9.95104【答案】AB 11.一灵敏电流计，允许通过的最大电流(满刻度电流)为Ig50A，表头电阻Rg1k，若改装成量程最大值为Im10mA的电流表，应_（填“串联”或“并联”）的电阻阻值为_.若将此电流计改装成量程最大值为Um15V的电压表，应再_（填“串联”或“并联”）一个阻值为_的电阻【答案】 并连 5 串连 299000【解析】表头两端的电压为IgRg=510-51000=0.05V，改装大量程的电流表时，此时流过并联电路部分的总电流为10mA，则流过并联电阻的电流I=Im-Ig=1mA-50A=9950A，则并联电阻若改装成电压表，串联电阻两端的电压U=Um-Ug=15V-0.05V=14.95V，则应串联的电阻 12有一只满偏电流Ig=5mA，内阻Rg=400的电流表G。若把它改装成量程为10V的电压表，应_联一个_的分压电阻；若把它改装成量程为3A的电流表，应_联一个_的分流电阻。【答案】串联 1600 并联 0.668 13.有一个电流表，内阻Rg30，满偏电流Ig1mA要把它改装为量程00.6的电流表，要并联_的电阻，改装后电流表的内阻是_【答案】 0.05 0.05【解析】把电流表改装成0.6A的电流表，需要并联分流电阻阻值： 改装后电流表的内阻： 综上所述本题答案是：（1）. （2）14. 有一个电流表G，内阻Rg=30，满偏电流Ig1mA要把它改装为量程03的电压表，要串联_的电阻，改装后电压表的内阻是_.【答案】 2.97103 3.0103【解析】把电流表改装成3V电压表，需要串联分压电阻阻值： ，即： 改装后电压表内阻