欧姆定律串联电路

1 / 33 欧姆定律串联电路 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 第 3 节 欧姆定律 要点一欧姆定律的理解 1公式 R UI 和 I UR的对比 R UI I UR 电阻的定义式，适用于所有导体欧姆定律表达式，适用于金属、电解质溶液导电 不能说 RU ， R1I ， R 由导体本身性质 (材料、长短、粗细 )决定，与 U、 I 大小无关可以说 IU 、 I1R ， I 的大小由 U、R 共同决定 测量了 U，测量了 I，便可确定 R，为我们提供了测量电阻的一种方法知道了 U、 R，便可确定 I，为我们提供了除 Iqt之外的一种计算电流的方法 2.“ 同体性 ” 和 “ 同时性 ” 在应用公式 I UR解题时，要注意欧姆定律的 “ 同体性 ” 和“ 同时性 ” 所谓 “ 同体性 ” 是指 I、 U、 R 三个物理量必须对应于同一段电路，不能将不同段电路的 I、 U、 R 值代入公式计算所谓 “ 同时性 ” 指 U 和 I 必须是导体上同时刻的电压和电流值，否则不能代入公式计算 2 / 33 要点二伏安特性曲线 1伏安特性曲线中直线的物理意义 伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，能直观地反映出导体中电流与电压成正比，如图 2 3 3 所示，其斜率等于电阻的倒数，即 tan IU 1R.所 以直线的斜率越大，表示电阻越小 图 2 3 3 2二极管的伏安特性曲线 伏安特性曲线不是直线，即电流与电压不成正比 (如图 2 3 4)是二极管的伏安特性曲线，二极管具有单向导电性加正向电压时，二极管的电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小 图 2 3 4 二极管由半导体材料制成，其电阻率随温度的升高而减小，故其伏安特性曲线不是直线 (1)由图看出随着电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随电压的升高而减小，即二极管的伏安 特性曲线不是直线，这种元件称为非线性元件 (2)气体导电的伏安特性曲线是非线性的气体导电和二极管导电，欧姆定律都不适用 3 / 33 1.伏安法测电阻的两种方法怎样对比？ 内接法和外接法的电路图分别如图 2 3 5 所示 图 2 3 5 两种电路对比分析如下： 电路图 对比甲乙 电流表 接法电流表内接法电流表外接法 误差分析电压表示数 UV UR UAUR 电流表示数 IA IR R 测 UVIAURIR R 真 误差来源于电流表的分压作用电压表示数 UV UR 电流表示数 IA IR IVIR R 测 UVIARARV(即 Rx 为大电阻 )时用内接法；当 RxRARV(即 Rx为小电阻 )时用外接法； Rx RARV，内、外接法均可 (3)实验试触法：按图 2 3 6 接好电路，让电压表一根 接线 P 先后与 a、 b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化 (电流表的分压作用明显 )，而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大 )，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法 5 / 33 图 2 3 6 一、公式 R UI和 I UR的对比 【例 1】下列判断正确的是 ( ) A由 R UI知，导体两端的电压越大，电阻就越大 B由 R UI知，导体中的电流越大，电阻就越小 c由 I UR 知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比 D由 I UR 可 知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 答案 cD 解析 R UI只是电阻的定义式， U 0， I 0 时 R 仍存在，即 R 与 U 和 I 不存在正、反比关系对一段确定的导体而言，R 一定，故 I 与 U 成正比， D 对， A、 B 错由欧姆定律可知I 与 U 成正比，与 R 成反比， c 对 二、导体的伏安特性曲线 【例 2】如图 2 3 7 所示的图象所对应的两个导体的伏安特性曲线由图回答： 图 2 3 7 (1)电阻之比 R1R2 为 _ (2)若两个导体中的电流相等 (不为零 )时，电压之比 U1U2 6 / 33 为 _ (3)若两个导体的电压相等 (不为零 )时，电流之比为 _ 答案 (1)31 (2)31 (3)13 解析 (1)在 I U 图象中，电阻的大小等于图象斜率的倒数，所以 R1 UI 1010 3510 3 2 R2 1010 31510 3 23 即 R1R2 31 (2)由欧姆定律得 U1 I1R1， U2 I2R2 所以 U1U2 R1R2 31 (3)由欧姆定律得 I1 U1R1， I2 U2R2 所以 I1I2 R2R1 13 1. 图 2 3 8 两电阻 R1、 R2的电流 I 和电压 U 的关系如图 2 3 8 所示，可知两电阻的大小之比 R1R2 等于 ( ) A 13 B 31 c 11 答案 A 解析 图象斜率的物理意义是电阻的倒数 2. 7 / 33 图 2 3 9 用伏安法测未知电阻 Rx时，若不知道 Rx的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图 2 3 9 所示连接，只空出电压表的一个接头 S，然后将 S 分别与 a、 b 接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，那么 ( ) A若电流表示数有显著变化， S 应 接 a B若电流表示数有显著变化， S 应接 b c若电压表示数有显著变化， S 应接 a D若电压表示数有显著变化， S 应接 b 答案 Bc 解析 实验试探法的原理是以伏安法测电阻原理的系统误差产生原因入手来选择，如果电流表分压引入误差大，则试探过程中，电压表示数变化明显，则应选外接法以减小电流表分压的影响：如果因电压表分流作用引入误差大，则电流表示数变化明显，则应选用内接法 如果 S 接触 a，属外接法， S 接触 b，属内接法若 S 分别接触 a、 b 时，电流表示数变化显著，说明电压表的分流作用较强，即 Rx是一个高阻 值电阻，应选用内接法测量即 S应接 b 测量，误差小 B 选项正确 若 S 分别接触 a、 b 时，电压表示数变化显著，说明电流表的分压作用较强，即 Rx 是一个低阻值的电阻，应选用外接8 / 33 法测量，即 S 应接 a，误差小 c 选项正确 3下列判断正确的是 ( ) A导体两端的电压越大，导体的电阻越大 B若不计温度影响，在导体两端的电压与通过的电流之比是一个常数 c电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低 D电解液短时间内导电的 U I 线是一条直线 答案 BcD 解析 导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压及通过导体的电流无直接关系， R UI 仅仅是导体电阻的计算式，而不是决定式 4若加在某导体两端的电压变为原来的 3/5 时，导体中的电流减小了如果所加电压变为原来的 2 倍，则导体中的电流多大？ 答案 2A 解析 由欧姆定律得： R U0/I0，又知 R 3U0/5I0 解得 I0 又因为 R U0I0 2U0I，所以 I 2I0 2A. 题型一欧姆定律的应用 电阻 R 与两个完全相同的 9 / 33 图 1 晶体二极管 D1 和 D2 连接成如图 1 所示的电路， a、 b 端的电势差 Uab 10V时，流经 a 点的电流为；当电 势差 Uab时，流经 a 点的电流仍为二极管具有单向导电性，单向导通时有电阻，当通过反向电流时，电阻可以认为是无穷大，则电阻 R 的阻值为 _，二极管导通时的电阻为_ 思维步步高当 ab 间接正向电压时，接通的是哪个电路？当ab间接负向电压时，接通的是哪个电路？先求哪个用电器的电阻比较方便？ 解析 当 ab 间接正向电压时，接通的是二极管和电阻串联的电路根据欧姆定律，二极管和电阻的串联值为 1000 ，当 ab 间接负向电压时，接通的是二极管的电路，根据欧姆定律，两个二极管的电阻值为 20 ，所以电阻 R 的电阻值为980. 答案 980 20 拓展探究某电路两端电压保持不变，当电路电阻为 20 时，其电流强度为，电阻增加到 30 时，其电路中的电流强度要减小多少？电路两端的电压为多大？ 答案 6V 10 / 33 欧姆定律的注意事项： R UI不是欧姆定律的表达式，而是电阻的定义式，对于确定的导体，因为 U 与 I 成正比，其比值 UI 为一恒量，所以电阻与电压、电流无关，仅与导体本身有关不能把欧姆定律说成电阻与电压成正比，与电流成反比 在应用公式解题时，要注意欧姆定律的 “ 同时性 ” 和 “ 同体性 ” ，即三个物理量必须对于同一个电阻和同一个电阻的同一个时刻 . 题型二伏安特性曲线的测量 用下列器材组成描绘电阻 R0 伏安特性曲线的电路，请将实物图 2 连线成为实验电路 微安表 A( 量程 200A ，内阻约 200) ； 电压表 V(量程 3V，内阻约 10k) 电阻 R0(阻值约 20k) ； 滑动变阻器 R(最大阻值 50 ，额定电流 1A)； 电池组 E(电动势 3V，内阻不计 )； 开关 S 及导线若干 图 2 思维步步高测量电阻 R0 时电流表采用内接法还是外接法？采用的依据是什么？滑动变阻器的阻值决定 了滑动变阻器采用什么解法？连线时应该注意哪些问题？ 11 / 33 解析 仪器的选择问题，微安表内阻比待测电阻小得多，比电压表内阻还要大，需要用微安表的内接法滑动变阻器的阻值比待测电阻小得多，需要用分压式接法才能更好的调节待测电路上的电压电路图如下所示 答案 拓展探究小灯泡的伏安特性曲线如图 3 所示 (只画出了 AB段 )，由图可知，当灯泡电压由 3V 变为 6V 时，其灯丝电阻改变了 _. 图 3 答案 5 测定电器元件的伏安特性曲线的常见方法： 需要测量待测电器元件的电压和电流 要考虑电流表 是内接还是外接，一般情况下是外接，因为所测的小灯泡的电阻一般较小 要考虑滑动变阻器的接法 在进行数据处理时，图线一般不是直线，要用平滑的曲线把各个点连接起来 . 一、选择题 阅读以下材料回答 1 3 题 12 / 33 在研究长度为 l、横截面积为 S的均匀导体中电流的流动时，在导体两端加上电压 U，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速，和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电 子移动的平均速率 v成正比，其大小可以表示成 kv(k是恒量 ) 1静电力和碰撞的阻力相平衡时，导体中的电子的速率 v成为一定值这一定值是 ( ) elkU 答案 B 解析 静电力和碰撞阻力平衡时，有 kv eE eUl可得电子定向移动速率 v eUkl， B 正确 2设单位体积的自由电子数为 n，自由电子在导体中以一定速率 v 运动时，该导体中所流过的电流是 ( ) envSD enlv 答案 c 解析 电流 I neSv， c 正确 3该导体的电阻是 ( ) 答案 A 解析 电阻 R UI UneSv UneSeUkl kle2nS， A 正确 13 / 33 4. 图 4 如图 4 所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知错误的是( ) A导体的电阻是 25 B导体的电阻是 c当导体两端的电压是 10V时，通过导体的电流是 D当通过导体的电流是时，导体两端的电压是 答案 B 5压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图 5 甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球小车向右做直线运动过程中，电流表示 数如图乙所示，下列判断正确的是 ( ) 图 5 A从 t1到 t2 时间内，小车做匀速直线运动 B从 t1到 t2 时间内，小车做匀加速直线运动 c从 t2到 t3 时间内，小车做匀速直线运动 D从 t2到 t3 时间内，小车做匀加速直线运动 答案 D 14 / 33 解析 在 0 t1内， I 恒定，压敏电阻阻值不变，压敏电阻所受压力不变或不受压力，小车可能做匀加速直线运动或匀速运动；在 t1 t2内， I 变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速直线运动， A、 B 均错误在 t2 t3 内， I 不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动， c 错误， D 正确 6将截面均匀，长为 l，电阻为 R 的金属导线截去 ln，再拉长至 l，则导线电阻变为 ( ) 1RD nR 答案 c 解析 R lS ，截去 ln再拉长至 l 后的横截面积为 S ，有 (l ln)S lS ， S n 1nS R lS nn 1lS nn 1R 7. 图 6 某导体中的电流随其两端的电压变化，如图 6 实线所示，则下列说法中正确的是 ( ) A加 5V电压时，导体的电阻是 5 B加 12V电压时，导体的电阻是 8 c由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小 D由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小 15 / 33 答案 ABD 解析 U 5V时， I， R UI 5 ，同理 U 12V时， R 8 ，由图线可知随着电压的增大，电阻不断增大，随电压的减小，电阻不断减小， A、 B、 D 对， c 错 二、计算实验题 8某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后，他突然想到一个问题，若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个 “ 大 ” 元件使用，这个 “ 大 ” 元件是线性还是非线性，为此，他把这个 “ 大 ” 元件接入电路中，测得其电流和电压值如下表所示，请猜想 “ 大 ” 元件是哪类元件？ 编号 123456789 U/ I/ 答案 非线性元件 解析 可以根据表中数据在坐标纸上描点，由图象看特点，若 I-U图线是过原点的直线则表示 “ 大 ” 元件是线性的， I-U 图线是曲线则表示 “ 大 ” 元件是非线性的， I-U 图线如图所示，由此可见 “ 大 ” 元件是非线性元件 9一金属导体，两端加上 U1 10V的电压时电流 I1，两端加上 U2 30V 的电压时导体中电流 I2 多大？若导体两端16 / 33 不加电压，则导体的电阻多大？ 答案 20 解析 导体的电阻由导体本身决定，与电压 U 及电流 I 无关 R UI 是电阻的定义式，但 不是决定式所以 R U1I1 U2I2， I2 U2U1I1导体的电阻 R U1I1 20 ，为定值 10贝贝同学在做测量小灯泡功率的实验中，得到如下一组U 和 I 的数据，数据如下表： 编号 12345678 U/ I/ 发光情况不亮微亮逐渐变亮正常发光 (1)在图 7 中画出 I U 图线 图 7 (2)从图线上可以看出，当小灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是 _ (3)这表明导体的电阻随着温度的升高而 _ 答案 (1)I U 图线如下图所示 (2)开始不变，后来逐渐增大 (3)增大 解析 画图线时所取标度必须合适，以所画图线尽量布满坐17 / 33 标纸为宜，且使尽可能多的点分布在图线上，其余点均匀分布在两侧，个别偏差较大的点舍去 第 4 节 串联电路和并联电路 要点一串并联电路中的分配关系 电路 特点串联电路并联电路 电流各处电流相等 I1 I2 InI I1 I2 In I1R1 I2R2 InRn 即电流分配和电阻成反比 电压电压分配和电阻成正比 U1R1 U2R2 UnRn I 各支路两端电压相等 U1 U2 U3 Un 总电阻总电阻等于各电阻之和 即 R 总 R1 R2 Rn 总电阻的倒数等于各电阻倒数之和 即 1R总 1R1 1R2 1Rn 要点二理想电压表和理想电流表 由改装后电压表的分压电阻 R (n 1)Rg 可知电压表量程越大，其分压电阻越大，电压表内阻 RV 越大，通常不作特18 / 33 别说明，都认为电压表内阻无穷大；由改装后的电流表的分流电阻 R Rgn 1 可知，电流表的量程越大，其分流电阻越小，电流表的内阻越小，通常不作特别说明，都认为电流表的内阻为零，这就是我们通常说的理想电压表和理想电流表画等效电路时，把电流表视为短路，而把电压表视为断路 选用电流表、电压表时应使所测的电流、电压最大值不超过电表的量程；同时为减小误差，最好使选用的电表的最大量程的 23接近于待测值大小 要点三半偏法测电阻和电桥法测电阻 1测量小量程电流表的内阻 小量程电流表的满偏电流 Ig，可以从刻度盘上直接读出怎样测出它的内阻 Rg 呢？ Rg 可以用 “ 半偏法 ” 实验测出在如图 2 4 2 所示的电路中， R 为滑动变阻器， R 箱为电阻箱闭合开关 S1，调节 R 的值，使电流表指针偏转到满刻度(注意不要超过 Ig，以免烧坏表头 ) 再闭合开关 S2，调节 R箱的阻值，使电流表指针偏转到正好是 Ig/2的位置 (这就是“ 半偏法 ” 名称的由来 )计算可得 Rg R 箱 1 R 箱 R. 图 2 4 2 当 RR 箱时，可以近似认为 Rg R 箱因此，读出电阻箱的示数，就知道电流表的内阻 Rg. 19 / 33 2惠斯通电桥原理 用欧姆表测电阻，虽然方便但不够准确，用伏安法测电阻，电表引起的系统误差又难以消除，实验室比较准确地测量电阻的方法是用惠斯通电桥 如图 2 4 3 所示， 图 2 4 3 R1、 R2、 R3、 Rx 分别叫电桥的臂， Rx 为待测电阻， G 是灵敏电流计其测量原理是：闭合 S，调节 R3，使电流计 G 中的电流为零，此时 B、 D 为等电势点 (即电桥平衡 ) 故有 I1 I2， I3 Ix I1R1 I3R3， I2R2 IxRx 进一步得 Rx R2R3R1 惠斯通电桥的精确度决定于已知电阻的准确度和电流计的灵敏度实际操作中，一般 R1 和 R2是由同一均匀材料电阻丝构成的，其阻值与长度成正比， R3用标准电阻因此，只要测出两段电阻丝的长度 L1 和 L2 之比，再由标准电阻 R3的阻值即可准确测定待测电阻 Rx L2L1R3.采用电桥法测电阻，既避免了电压表分流、电流 表分压的影响，又能消除电源电动势和内电阻变化对测量的影响 . 1.滑动变阻器在电路中有哪几种接法？怎样选择这些接20 / 33 法？ (1)滑动变阻器在电路中有两种接法 限流接法 如图 2 4 4 所示， 图 2 4 4 电路中变阻器起限流作用，负载 Rx 两端电压的可调范围为ERxRx R0 E，在合上开关前使变阻器所使用的阻值最大，因此在闭合开关前一定要检查滑动触头 P 是否在正确的一端 分压接法 如图 2 4 5 所示， 图 2 4 5 电路中变阻器起分压作用，滑片自 A 端向 B 端滑动时，负载上电压的变化范围约为 0 E.显然比限流时调节范围大合上开关前滑片应在 A 端，以使负载 Rx 两端的电压和通过的电流最小 (2)方法选择 通常以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连接方式： 题目所提供的实验仪器最大允许电流、电压不够 21 / 33 变阻器电阻远小于被测电阻或远小于电路中串联的其他电阻的阻值 在变阻器电阻远小于被测电阻时，若采用限流式接法，即使变阻器从一端滑至另一端，电路中电流变化仍极小，因此此时应用分压接法 要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化，应采用分压接法 2改装电流表和改装电压表怎样对比？ 小量程的表头 G改装成电压表 V小量程的表头 G改装成电流表 A 内部电路 R 的作用分压分流 扩大量 程计算 U Ig(R Rg) R UIg Rg (n 1)Rg 其中 n UUg UIgRg IgRg (I Ig)R R IgRgI Ig Rgn 1 其中 n IIg 电表的 总内阻 RV Rg RRA RRgR Rg 22 / 33 一、基本电路处理 【例 1】如图 2 4 6 所示，设 R1 R2 R3 R4 R，求开关 S 闭合和断开时， A、 B 两端电阻之比 图 2 4 6 答案 56 解析 用分支法简化电路，由 A 经 R1 到 B 为第一支线；由A 经 R2到 c 再到 B 为第二支线；由 A 经 R3 到 D 再经 R4到 B为第三支线； c、 D 间接 S，如下图所示 S 闭合， R4被短路， R1、 R2、 R3并联，故 =R S 断开， R3与 R4串联后再与 R1、 R2并联 解得 =R，所以 =56 二、电表的改装 【例 2】一电流表 G，内阻为 R 10 ，满偏电流是 15mA，把它改装成量程为 9V的电压表，则连接电阻的阻值为多大？ 答案 590 解析 把电流表 G 改 装成量程为 9V的电压表，需串联的 电阻 R U UgIg 9 1510 3101510 3 590. 23 / 33 1.如图 2 4 7 所示的电路， 图 2 4 7 R0为定值电阻， R 为滑动变阻器，滑动触头 c 时，电路的总电阻发生变化，以下情况正确的是 ( ) A c 向左滑动，总电阻变小 B c 向右滑动，总电阻变小 c c 滑动到最左端时，总电阻为 R0 D c 滑动到最右端时，总电阻为零 答案 A 2把电流表改装成电压表时，下列说法正确的是 ( ) A改装的原理是串联电阻有分压作用 B改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了 c改装后原电流表自身的电阻也增大了 D改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变 答案 AD 3如果图 2 4 8 中电流表的内阻是 100 ，怎样在这个刻度盘上标出相应的电压数据？ 图 2 4 8 24 / 33 答案 见解析 解析 当电流满偏时， I Ig 3mA 故 Ug IgRg 310 3100V 当 I 2mA时， U IRg 210 3100V 当 I 1mA时， U 4如图 2 4 9 所示， R1 4 ， R2 R3 2 ， R4 4 ，R5 6 ，求 A、 B 间的等效电阻 图 2 4 9 答案 3 解析 R2、 R3串联，如果等效一个电阻 R23，则 R23 R2R3 4.R23 与 R4 并联，设它们的等效电阻为 R234，则 R234 R23R4R23 R4 2 ，此时 R1与 R234串联，设它们的等效电阻为 R0，则 R0 R1 R234 6.R5 与 R0并联，它们的等效电阻就是 A、 B 间的电阻值，则 RABR0R5R0 R5 3. 题型一电阻的串联和并联 有 a、 b、 c、 d 四只电阻， 图 1 其中三只电阻的阻值一样，只有一个电阻的阻值偏大要找25 / 33 出这只电阻，某同学设计了如图 1 所示电路，当开关闭合时测出有电流从 P 流向 Q，下列说法正确的是 ( ) A阻值偏大的电阻一定是 a 和 d 中的一个 B阻值偏大的电阻一定是 c 和 d 中的一个 c下一步可将 a 和 d 互换位置，根据 PQ间电流的流向来判断 D下一步可将 a 和 c 互换位置，根据 PQ间电流的流向来判断 思维步步高电流的方向与什么因素有关？电阻的大小与电势的高低什么关系？电阻互换会对电势的高低有什么影响？ 解析 如果四个电阻的阻 值都相等，则电流表中没有电流，现在开关闭合时电流从 P 流向 Q，说明 P 点的电势高于 Q，在电阻 c 上电势降落的少，有两种可能， a 电阻大或者 d 电阻大 答案 AD 拓展探究如图 2 所示三个完全相同的电阻 R1 R2 R3，接在电路中，则它们的电压之比为 ( ) 图 2 A 111 B 122 c 144D 211 26 / 33 答案 D 串并联电路的基本特点： 电流分配串联电路各个电阻上电流相等，并联电路各个电阻上的电流之比等于电阻的反比 电压分配串联电路各个电阻上电压和电阻成正 比，并联电路各个电阻上的电压相等 . 题型二电表的改装 一直流电压表，量程为 1V，内阻为 1000. 现将一阻值在5000 7000 之间的固定电阻 R1 与此电压表串联，以扩大电压表的量程为求得扩大后量程的准确性，再给定一直流电源 (电动势 E 为 6 7V，内阻可忽略不计 )，一阻值 R22000 的固定电阻，两个单刀开关 S1、 S2及若干导线 (1)为达到上述目的，将图实 3 连成一个完整的实验电路图 图 3 (2)连线完成以后，当 S1与 S2 均闭合时，电压表的示数为；当 S1 闭合， S2 断开时，电压表的示数为 由此可以计算出改装后电压表的量程为 _V，电源电动势为 _V. 思维步步高在所提供的仪器中没有电流表，怎样进行电流的测量？电路还有 R2 2000 的固定电阻怎样进行使用？为什么提供两个单刀开关？ 解析 (1)如下图所示 27 / 33 (2)当 S1与 S2闭合时： ER1 RVRV U1 当 S1闭合、 S2 断开时： ER1 R2 RVRV U2 由以上两式得 R1 6000 ， E 改装后的电压表量程为 Ug UgRV(R1 RV) 7V 答案 (1)见解 析图 (2)7 拓展探究一个电流表的满刻度电流值 Ig，面板如图 4 所示，那么它每一小格所相应的电流是 _mA，指针现在的电流示数是 _A如果这个量程为的电流表内阻 Rg 60 ，要把这个电流表的量程扩大成 3A，那么应该在 Rg上 _联一个电阻 RS， RS 的大小应是 _；并联RS后，测某一电流，指针仍指到如图所示位置，则该电流是_A，并联 RS后，刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联 RS前的 _倍 图 4 答案 20 并 15 5 解析 该问题考查电流表的读数和改装，当满偏刻度为时，读刻度板上面刻度，每十个小格是，所以每一个小格是，要想扩大电流表的量程，应该并联一个电阻以便分流，所分的电流为，所以电阻是表头内阻的 14. 28 / 33 电表改装有一个根本性的问题，那就是通过表头的电流始终不变，之所以能够改变量程是因为并联电阻的分流或串联电阻的分压 . 一、选择题 1仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个变阻器可以按图 5甲串联起来或 按图乙并联起来再接入电路，已知 R1 阻值较大， R2阻值较小，则 ( ) 图 5 A图甲中 R1作粗调 B图甲中 R1作细调 c图乙中 R2作粗调 D图乙中 R2作细调 答案 Ac 解析 在串联电路中，电阻越大，分配电压越大，调节大电阻会使电路中的电流和电压分配产生很大的影响，所以用来做粗调，而在并联电路中，通过大电阻的电流小，调节大电阻对电路中的电学量影响不大，属细调 2用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为5V和 10V的电压表，串联后测量 12V的电压，则 ( ) A两表的电压示数 相同，均为 6V 29 / 33 B两表头的指针的偏角相同 c两表头的指针的偏角不相同 D两表的电压示数不同 答案 BD 3如图 6 所示， 图 6 电压 U 不变，闭合开关 S，先调节电阻箱 R 的电阻值到 R1，使电流计指针转到满刻度，再把 R 调节到 R2，使电流表的指针转到满刻度的 23，电流表的内阻等于 ( ) A R2 R1B 2R2 R1 c R2 3R1D 2R2 3R1 答案 D 4. 图 7 两只定值电阻 R1 10 ， R2 30 ，电压表一个，练习使用电压表测电压，电路连接如图 7 所示，电源输 出电压 U12V 不变，先用电压表与 R1 并联，电压表示数为 U1，再用电压表与 R2 并联，电压表示数为 U2，则下列说法正确的是( ) A U1一定为 30 / 33 B U2一定小于 c U1与 U2之和一定为 12V D U1与 U2之和小于 12V 答案 BD 解析 本题主要是运用串并联的知识讨论电压表对电路的影响不接电压表时， R1、 R2串联，电压之比为 U1U2 R1R2 13 ，即 U1 ， U2 当电压表并联在 R1两端时， U1U2 R1 并