1串联和并联（第2课时：电表的改装 ）（分层作业）（解析版）2022-2023学年高二物理同步备课系列人教版2019必修第三册

第4节电表的改装(第2课时)

里分组基册练

一、电表的读数

1.如图所示的电表使用().6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数为A；

当使用3A量程时，对应刻度盘中每一小格代表A,图中表针示数为Ao

【答案】0.020.440.12.20

【详解】[1][2]便用0.6A最程时，刻度端上的每一小格为0.02A,表针示数为0.44A：

[3][4]当使用3A量程时，每一小格为0.1A,表针示数为2.20A。

2.如图所示的电表使用较小量程时，每小格表示V,图中表针的示数为V；若使用的是较大

量程，则这时表盘刻度每小格表示V,图中表针示数为Vo

【详解】[1][2]电压表使用3V量程时，每小格表示0.IV,表针示数为1.70V。

[3H4]使用15V量程时,每小格表示0.5V,表针示数为8.5V。

3.电流表量程一般有两种:0~0.5A和0~3A；电压表量程一般有两种:0~3V和(T15V。如图所示:

(1)接0~3V量程时读数为V。

(2)接0~15V量程时读数为V

(3)接()~3A量程时读数为___________A。

(4)接0~0.6A量程时读数为Ao

【答案】1.909.50.850.17

【详解】(1)[1]接。〜3V时，最小分度为0.1V,故读数为1.90V；

(2)[2]接0〜15v时，最小分度值为0.5V,故读数为9.5V；

(3)[3]接0〜3A时，最小分度值为0.1A,读数为0.85A；

(4)[4]接0〜0.6A时,最小分度为0.02A,故读数为0.17A。

4.请完成下列各表的读数，把答案填在图下的横线上。

(1)量程为()~3V和0~3A的电表。读数,读数___________

(2)量程为0~15V的电压表读数。读数,读数___________,读数—

(3)量程为0~0.6A的电流表读数。读数,读数___________,读数,读数

【答案】0.90V1.90A10.0V10.5V10.2V##10.3

V0.40A0.50A0.22A0.52A

【详解】(1)量程为0-3V的电压表，分度值为0.IV,由图可知，其读数为0.90V；量程为0-3A的

电压表，分度值为0.1A,故其读数为1.90A。

(2)[3][4][5]量程为0~15V'的电压表，分度值为0.5V。由图可知，读数分别为10.0V、10.10.2Vo

(2)[6][7][8][9]量程为0~0.6A的电流表,分度值为0.02A。由图可知，读数分别为0.4QA、0.50A、

0.22A、0.52A。

【点睛】确认所用电表对应量程的分度值，再根据表盘指针所指位置进行读数即可。

二、改装成电流表

5.(2022浙江省文成中学高二阶段练习)如图所示的电路，将两个相同的表头分别改装成电流表用(0-0.6A)

和元（0-3A）,把两个电流表并联接入电路中，闭合开关S,则下列说法正确的是（)

B.A.的读数和Az的读数总相等

C.C的表头总内阻和A2的表头总内阻之比为1:5I）.Ai的读数为0.2A时，流过电阻的电流为1A

【答案】A

【详解】AB.电流表由表头和定值电阻并联而成，因此儿和A2的指针偏角总相等，但由于两表的量程不同，

因此两表的读数总不同，故A正确，B错误；

C.由于A1和即的两表的量程比为1：5,因此A1和A?两表的总内阻之比为5：1,故C错误；

D.当儿的读数为0.2A时，则A,，的读数为1.0A时，则电阻左的电流为1.2A,故D错误。

故选A。

6.（2022•黑龙江•甘南县第二中学高二阶段练习）（多选）用两个相同的小量程电流表G,分别改装成了

两个量程不同的大量程电流表M若A1量程大于A,,将A1、接入如图甲、乙所示的电路中，闭

合电键后，下列有关说法正确的是（）

——EHr~~~~EPr~

甲乙

A.G改装成A.A2时要串联电阻，A1串联的电阻大

B.图甲中A.A?的指针偏角相同

C.G改装成A.A?时要并联电阻，A1并联的电阻大

D.图乙中A-A2的示数相同

【答案】BD

【详解】AC.电流表量程扩大需要并联电阻，并联阻值满足

量程越大，并联电阻越小，故AC错误:

44小月+凡+飞）

/'=4+/曰+

6+用凡+犬2

代入数据可得

用=0.020

/?2=0.08Q

【点睛】当通过原电流表的电流达到满偏电流时，通过改装后电流表的电流也同时达到满偏电流。

三、改装成电压表

8.如图是两个量程的电压表，当使用力、8两个端点时，量程为0〜5V,当使用力、C两个端点时，量程是

0〜15V,已知表头电阻凡=300Q,满偏电流4为1mA,则（）

A.々尸5.3X10：'。B./?F5X103Q

C.^lXlO'QD.修1.5X10'Q

【答案】C

【详解】由欧姆定律

I=人

84十个

代人数据解得

5

凡=4-凡=—-rC-300Q=4700Q

'Iy81X10-3

同理解得

R=^i--R,-R.=-15-Q-300Q-4700Q=1x104Q

-Z,811x10-

故选C.

9.（2022•黑龙江•哈九中高二阶段练习）某同学用一个微安表头（量程1mA,内阻90Q）电阻箱留和电

阻箱&组装一个多用电表，有电流10mA和电压4V两挡，改装电路如图所示，则凡、&应调到多大阻值

()

A.R}=100Q,&=31OCB./?,=1OQ,&=310。

C./?,=1OOQ,/?2=391QD./?,=1OQ,R2=391Q

【答案】D

【详解】电流10mA挡时，根据电路图可得

解得

电压4V挡时，根据电路图可得

4日6=4

解得

U^T44-1x10-3x90

、=Q=391Q

R10x10〃

in

故选Do

10.（2022•云南省玉溪第三中学高二期中）如图所示是双量程电压表（0〜3V,0~15V）的内部电路简图,

由表头G和两个电阻串联而成。已知该表头的内阻4=300。，满偏电流/£=lmA。

（1）使用〃、〃两个端点时，对应的量程为多少？

（2）%、4的阻值分别为多少？

R,八1胤2

；60

7b

【答案】（l）0~3V；（2）4=27000,4=12000。

【详解】（1）根据题意可知，使用乐力两个端点时，电压为％与K两端的电压之和，而接外。时，其量

程为叫与凡和凡两端的电压之和，由欧姆定律可知，使用&、£两个端点时量程较小，则使用打、。两个端

点时，对应的量程为0~3V。

（2）使用a、b两个端点时，曷程为0IV,则由串联分压原理有

R4

解得

凡=2700。

使用a、。两个端点时，量程为0~15V,则有

R4_R「R\

%

解得

R2=120000

四、电表的校准

11.（2022•湖南岳阳・二模）某同学要将一量程为3V的电压表％改装成品程为15V的电压表\工

（1）先将%直接接到内阻可以忽略的电源两端，读数为2.0V；再将％与阻值为2000Q的电阻串联后，接

到该电源两端，读数为L5V,则V"勺内阻为Q；

（2）要改装成量程为15V的电压表5,需要将5表与合适的电阻（选填“串联”、“并联”）

（3）将改装后的电压表V?与一标准电压V表校对。

①完成下面的实物连线：（）

②在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片P置于最端（选填“左”、“右”）

③闭合开关，移动滑片P,标准电压表示数为10.0V时，V；表示数为2.5V。要达到预期目的，只需要将阻值

为〃的电阻换为一个阻值为府的电阻即可，其中k=（保留三位有效数字）。

左1.33

【详解】（1）[1]先将明直接接到内阻很小的电源两端，读数为2.0V,可知电源电动势夕=2V；再将片与阻

值为2000Q的电阻串联后，接到该电源两端，读数为L5V,则

氏2

R+R\r

解得％的内阻为

品=6000。

（2）[2]要改装成量程为15V的电压表5,需要将％表与合适的电阻〃串联;

（3）[3]校准电路如图;

（4）[4]在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片P置于最左端;

（5）[5]标准表示数为10.0V时,%表示数为2.5V,则此时的电阻

10.0-2.5

Q=18000

2.5。

6000

而要达到预期目的，需要串联的电阻为

U'15

斌二方-&6000Q=24000C

R6000

则

仁1.33

12.将一微安表先改装成量程为Q〜1mA的电流表，再将该电流表改装成量程为0〜5V的电压表，并与标

准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图，虚线框中是改装后巨压表电路，

%是量程为0〜6v的标准电压表，已知微安表满偏电流为250PA,标记的内阻为600Q,且阻箱用,、R2

的阻值调节范围均为0〜9999.99Qo主要实验步骤如卜.：

（1）微安表改装。图甲中电阻箱用、能的阻值分别调节到自二

（2）实物连线。选用合适的器材，按照图甲正确连接电路。

（3）对比校准。正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表的示数如图乙所示时，微安

表的示数如图丙所示，由此可以推测出改装电压表真实量程的最大值5Vo（选填“大于”或“小

于")

（4）重新调整。通过检测发现：电阻箱必、兄阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确，这是改装电压

表真实量程的最大值不是5V的原因。再通过调节电阻箱吊、兄的阻值，使改装电压表量程为0〜5V,以

下调节方案可行的有（填序号）。

A.保持此不变,将此增大到合适值

B.保持必不变,将此减小到合适值

C.保持此不变,将M增大到合迂值

D.保持是不变，将吊减小到合适值

【答案】2004850小于AD8#DA

【详解】（1）[1][2]微安表并联电阻改装为1mA的电流表，有

IgR斤（尸/g）R，

即

250X106X600V=(IX103A-250X10'6A)R

解得

〃尸20()。

改装后的电流表满偏电流为/=1mA,内阻为

再改装为量程为0〜5V的电压表，串联电阻必，有

U=I（兄+必）

即

5V=1X1O3AX（150。+兄）

解得

Rp\850。

（3）[3]由标准电压表的读数可知改装后电压表测量的真实电压为3.2V；微安表的分度值为5PA,读数

为170nA,根据微安表指针偏隹和改装电压表所测电压成正比有

3.2V_V

l70pA_250nA

解得改装电压表真实量程的最大值

IT-4.71V<5V

即改装电压表真实量程的最大值小于5V。

（4）[4]因改装电压表的量程最大值偏小，又

<R、

⑪gRg+1+U/战

%

则保持必不变，将自增大到合适情，可使〃增大，另外保持必不变，将用减小到合适值，也能使〃增大,

正确答案为AD。

巩固综合提高练

13.某同学按图1电路图，把满偏电流为10mA、内阻为30Q的表头G改装为双量程电压表，并进行校准。

A/P£Jv

图1图2

（1）根据上述表头参数，将其改装成量程为5V和15V的双量程电压表。则定值电阻吊-________。，

R2=QO

（2）用量程为5V的标准电压表对改装表5V挡进行校准，选择开关应接（选填"b”或"0”）,

在闭合S前，滑片〃应靠近滑动变阻器的（选填或"A"）端。

（3）选择开关接儿表头G的指针位置如图2所示，此时电压为V。

【答案】4701000b.1/3.80

【详解】（1）[1]开关接。点，量程©巧V,所以

代入数据得

吊=170Q

[2]开关接c点，量程4=15V,所以

呼叫

代入数据得

色=1000Q

（2）[3][4]用量程为5V的标准电压表对改装表5V挡进行校准，选择开关应接〃；在闭合S前，滑片〃

应靠近滑动变阻器的M端。

（3）[5]由图2看出表头示数/」.6mA,则此时电压

U=IW.80V

14.图（a）为某同学改装和校准亳安表的电路图，其中虚线框内是亳安表的改装电路。

（1）已知亳安表表头的内阻为1Q0Q,满偏电流为lm,A；吊和总为阻值固定的电阻。若使用a和方两个接

线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA.由题给条件和数据，可以求出RF

Q,Rh________Q。

（2）现用•量程为3mA、内阻为150Q的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻

度为0.5mA、1.0mA,1.5mA、2.0mA、2.5mA、3.0mA。电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计；定值电阻总

有两种规格，阻值分别为300Q和1000。；滑动变阻器"有两种规格，最大阻值分别为750c和3000。。

则必应选用阻值为。的电阻，4应选用最大阻值为。的滑动变阻器。

（3）若电阻吊和兄中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图£力的电路可以判断出损坏的电阻。图（加

中的川为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图（a）虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱

___________（填"段或“0”）相连。判断依据是：__________O

【答案见解析

【详解】（1）[1][2]定值电阻和亳安表表头是并联关系，电压相等，电流和电阻成反比。若使用a和。两

个接线柱，量程为3mA,则通过而、足的电流为2mA,则通过亳安表表头和自、兄的电流比为1:2,所以电

阻比为2:1,可得

兄+公;他=50。

若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA,通过〃/的电流为3mA,电流比为1:9,可得电阻比

R&+R)9

即

吟凡+心

整理可得

抬15Q,抬35Q

（2）[3][4]根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为

"一Q=3000Q

0.0005

最小阻值为

1.5

Q=500Q

0.003

若定值电阻总选择为100（）Q,则无法校准3.0mA,所以选用的定值电阻儿的阻值应为300Q,由于最大阻

值要达到3000Q,所以选用的滑动变阻器"的最大阻值为3000Q。

（3）[5][6]为准确地判断出哪个电阻损坏，d点应和接线柱“c”相连：若电流表无示数，则说明兄断路,

若电流表有示数，则说叨花断路。

链接高考

15.（2016•海南•高考真题）某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装

利用不和表头

构成1"总的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表.若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为IV；

若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3v.则根据题给条件，定值电阻的阻值应选选/C，

R：^Q，RFQ.

⑵用量程为3V、内阻为2500。的标准电压表V对改装表3V档的不同刻度进行校准.所用电池的电动势/

为5V；滑动变阻器彳有两种规格，最大阻值分别为50c和5kC.为方便实验中调节电压，图中4应选用

最大阻值为的滑动变阻器.

（3）若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻

的真实值________（选填“大于”或“小于”）900C.

【答案】100910200050c大于

【详解】（1）根据题意，化与表头G构成1mA的电流表，则

igR*=（iT）R\

得

/?F100Q

若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V,则

伶％5’产£=910。

1

若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V,则

rj一1R

咛"二j-A>2000Q

I

（2）电压表与改装电表并联之后，电阻小于2500Q,对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值小于

并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50。的电阻.

（3）在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近M端，使并联部分分压为零，起到保护作用.

（4）造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际电阻偏大,

故表头G内阻的真实值大于900Q.

16.（2022•辽宁•高考真题）某同学要将一小量程电流表（满，扁电流为25（）〃A,内阻为1.2kI2）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A=40。，&=3600。

（1）当开关S接/I端时，该电流表的量程为0~__________mA：

（2）当开关S接6端时，该电流表的量程比接在力端时―（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凡的阻值，设计了图（力

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。

V

世相改装;

［电表:电表:

心—一一一一JR

甲乙

(Kb)

【答案】1大乙

【详解】（1）［1］由图可知当S接川时，同和兄串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为

-63

Um=/mr=250x10xl.2xl0V=0.3V

此时必和足的电流为

03

4-_A=0.75x10^A=0.75mA

40+360

所以总电流为

即量程为O^lmAo

（2）［2］当开关S接8端时，由图可知此和电流表串联再和分并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电

流表满偏时，流过分的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以比接在力端时大。

（3）［3］图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于

电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误

差。

17.（2019•全国•高考真题）某同学要将一量程为250uA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1200Q,经计算后将一阻值为k的电阻与微安表连接，进行改装.然后利用一标准

毫安表，根据图（a）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）.

图(b)

（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接.

（2）当标准亳安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量

程不是预期值，而是_______.（填正确答案标号）

A.18mAB.21mA

（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1200Q

B.微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200Q

C.R值计算错误，接入的电阻偏小

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，其中心.

99

【答案】CAC

79

【详解】（1）电表改装时，微安表应与定值电阻R并联接入虚线框内，则实物电路连接如下图所示:

（2）由标准亳安表与该装表的读数可知,改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：〃=而黑%二1。°

倍.故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为：250x10-3x100=25mA,故本小题选C；

R

（3）根据44=（/_/JR,得：/=1+』企改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻测量值偏

小，即电表实际内阻凡真实值，大于1200C；或者因为定值电阻R的计算有误，计算值偏大，实际接入定

值电阻R阻值偏小.故本小题选AC；

（4）由于接入电阻R时，改装后的表实际量程为25mA,故满足（叫=（25-/,）R；要想达到预期目的，即

将微安表改装为量程为20mA电流表，应满足4凡=（20-/.）状，其中4=250pA=0.25mA,联立解得:

99

Z=1.25或&=——.

79

故本题答案为：（1）(2)C(3)AC(4)4=1.25或

,99

k=一

79

18.（2021•辽宁・高考真题）某同学将一量程为250〃A的微安表改装成量程为L5V的电压表。先将电阻

箱吊与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源区滑动变阻器总、定值电阻后、开关S和标准电压

表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。

（1）微安表铭牌标示内阻为0.8AC,据此计算生的阻值应为kC。按照电路图连接电路，并将

吊，调为该阻值。

（2）开关闭合前，兄的滑片应移动到端。

（3）开关闭合后，调节兄的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是°（填

选项前的字母）

A.1、2间断路B.3、4间断路C.3、5间短路

（4）排除故障后，调节发的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为98HA,此时需

要___________（填“增大”或“减小”）吊的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。

【答案】5.22A减小

【详解】（1）［口微安表的内阻&=0・8kC,满偏电流/g=250pA=250xl0"A,串联曷后改装为U=1.5V的

电压表，所以满足

4（仆+凡）=u

代人数据解得

R=--^=―^-―Q-0.8kC=6kC-0.8kQ=5.2kC

14且250xl0~6

（2）［2］开关闭合前，将滑动变阻器用的滑片移动到2端，这样测量电路部分的分压为0,便于检测改装后

的电表。

（3）［3］开关闭合，调节滑动变阻器&,电表示数变化不明显，说明分压电路未起作用，可