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1、电流表改装问题例析河北省怀来县桑园中学邮编075441 程宏霞在近几年的中考和竞赛试题中，对电流表的考察又加深了一步，那就是电流表的改装问题，而这些试题归纳起来有以下几种情况：（一）改变其用途例 1（天津市2003 年中考题）某校科技小组自制一台可以测量电阻阻值的欧姆表。如图所示，欧姆表电路由一只灵敏电流表G 、定值电阻R0、滑动变阻器和干电池（设电压不变）组成。使用时可把待测电阻接在A 、 B 两端。为了能直接从灵敏电流表表盘上读出A 、B端接入的电阻阻值，需要在表盘上重新标注、间所测的电阻的阻值数。当将、两端直接连在一起时，调节滑动变阻器使灵敏电流表指针偏转到最大位置处（满偏），已知此时灵
2、敏电流表内阻、滑动变阻器的有效值和定值电阻R0的总电阻为15 。问： （1）在该欧姆表指针满偏的位置处，盘面上应标注的示数是多少？（2）当 A、B 间断开时，该欧姆表指针所指的位置处，盘面应标注的示数是多少？（3）该欧姆表表盘正中间位置处标注的示数是多少？简要说明为什么？（4）该欧姆表表盘上的刻度值是否均匀？请从电路原理上说明理由。解： （1）满偏位置时是将、两端直接连在一起的，故应标注的示数为零。（2）当、间断开时，电路断路，电流为零，、两点间的电阻值无穷大，所以应标注的示数为无穷大。（） 表盘正中间位置应标注的示数为。因为指针指在表盘中间位置时，电路中的电流是满偏时的一半，说明此时电路中的
3、总电阻是指针满偏时的倍。而指针满偏时电路中的电阻是 ，所以指针在中间位置是、间连入的电阻为。 （）表盘上的刻度值是不均匀的。理由：设电流表内阻、滑动变阻器的有效值和定值电阻的总阻值为总（ ） ，设接入的待测电阻为。由电流表表盘刻度均匀可知，电流表指针偏转角度与通过的电流成正比。 若电流与待测电阻也成正比， 则欧姆表的刻度也应该是均匀的。但是根据电路有：（总） ，可见：与不成正比，所以欧姆表刻度不均匀。解后反思： 从欧姆表的制作原理及标注示数的方法上不难看出，它上面示数规律是左大右小（与电流表相反） 。与此类似的还有把电流表改装成油量表，通过油面的升降来改变电路中的电流，从电流表示数的变化反映油
4、的多少。（二）改变其量程例（安徽省年中考题）电流表和电压表实际上是由小量程电流表与电阻串、并联之后改装成的。当某一电表的量程不能达到要求时，可以通过改变串、并联电阻的阻值来扩大或缩小其量程。现在需要测量的电流约为. ，可是只有一个量程为. ，内阻为 的电流表。手边还有一些器材如下表：名称规格电源个电压不变滑动变阻器个阻值粗细不很均匀的电阻丝根电阻约为导线若干、开关个请把题中量程是. 的电流表临时改装成量程为. 的电流表。 要求： （）画出电路图；（）写出实验步骤；（）写出理论上接入电路的电阻丝的阻值；（）分析一下，实际接入电路的电阻丝的阻值与理论值有无差异。解： （）电路如右图：（）实验步骤：
5、按图示连接电路，滑动变阻器以最大值接入电路。闭合，移动滑片，使电流表指针达到满刻度满。将电阻丝的一端接在电流表的一个接线柱上，用电阻丝的不同部位与电流表的另一个接线柱试触，直到电流表的指针达到满刻度的一半为止。此时电流表两接线柱之间的电阻丝即为改装电流表需要并联的电阻。这个过程中，不改变滑动变阻器接入电路的电阻。（）理论上应该与电流表并联的电阻值为 。（）分析过程应注意回答以下几点：电流表量程扩大为原来的两倍，理论上应并联个与原内阻等值的电阻，即理论 。利用满刻度和半满刻度读数来确定电阻丝接入电路的电阻，理论上电路的总电流应该不变，即总满。因为滑动变阻器接入电路的阻值。不能改变（阻值不可读），所以并联电阻丝后，总电流应大于满刻度值。这样流过电阻丝的电流实际大于满因此理论 。解后反思：这是一道能力要求较高的题目。考查学生能否将并联电路分流的原理，创造性的应用到电表量程扩大上。根据电学实验的操作要求和分流扩大量程的原理，正确得出“半偏法”扩大量程的实验步骤。从上面的讨论可知，知识只有学活才能很好利用，理论与实践相结合是学好物理的根本。
