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1、教学内容：第五节 电压表和电流表【基础知识精讲】1.电流表G：量程较小，主要部件由永久磁铁和可转动线圈构成.通电后，线圈在磁场力作用下带动指针偏转，指针的偏角与通过线圈的电流强度I成正比.2.内阻：电流表G(亦称表头)的电阻叫电流表内阻，一般用Rg表示，电流表G的内阻一般均较大.3.满偏电流：电流表G的指针偏转到最大刻度处时的电流叫满偏电流，通常用Ig表示.4.满偏电压：电流表G通过满偏电流时，加在电流表G两端的电压为Ug表示，Ug=IgRg，如图1所示，电流表G的满偏电流Ig和满偏电压Ug一般都比较小.5.电压表的改装.如图2，把表头G串联在一个分压电阻R，即可利用来测量较大电压，成为电压表
2、.若要使量程扩大n倍，有n=.因=，所以R=(-1)Rg.则需串联电阻R=(n-1)Rg，此时该电压表内阻RV=R+Rg，量程U=IgRV.6.电流表的改装.如图3，把表头G并联一个分流电阻R，即可利用来测量较大电流，成为电流表.若要使量程扩大n倍，有n=.因IgRg=IRR，所以R= Rg=Rg.则需并联电阻R=Rg，此时该电流表内阻RA=，量程为I=Ig+.【重点难点解析】重难点：对电压表和电流表的改装.例1 测量一个阻值约为25k的电阻阻值，备有下列器材：A.电流表(量程100A，内阻2k)B.电流表(量程500A，内阻300)C.电压表(量程10V，内阻100k)D.电压表(量程50V
3、，内阻500k)E.直流电源(电动势15V，允许最大电流1A)F.滑动变阻器(最大电阻1k，额定功率1W)G.导线若干电压表应选，电流表应选.解析 电压表D的量程是50V，大于电源的电动势15V，接在电路上不致使电压表烧毁，好像应该选D合适.但用D电压表时，实际读数的最大值还达不到量程的1/3，所以选D不恰当.那么选C电压表，C的量程小于电源电动势，好像会被烧毁.如果我们采用变阻器的分压式接法和电流表的内接法，则选择电压表C是恰当的.因为 Im=410-4(A).所以电流表应选B.评注 此题告诉我们，从安全角度出发，好像选量程大的表安全，但读数误差大；而量程小的表看似不安全，但通过采用适当的电
4、路连接方式，既可以保证安全，又能满足误差小的条件.例2 一电流表G的内阻Rg=10，满偏电流为Ig=0.02A.现将它改装为量程是10A的电流表，想用0.03的电阻作为分流电阻，问应给表头串联多大的电阻，然后再并联上上述的分流电阻才行?解析 首先根据题意画一电路图，如图所示，由图知其电路中的电流和电压的对应关系如下：I=Ig+IRIRR=IgRg+IgR0由两式得R04.97评注 在电表改装时，需要扩大的倍数为已知的情况下，手边用来并联电阻的阻值不符合设计要求时，常常采用这种办法来满足要求.即选一个合适阻值的电阻与表头串联再与并联电阻匹配.【难题巧解点拨】例 一个电压表是由电流表G和电阻R串联
5、而成，如图所示.若使用中发现电压表的示数总比准确值稍小一些，采取下列哪种措施可以改进( )A.在R上串联一个比R小得多的电阻B.在R上串联一个比R大得多的电阻C.在R上并联一个比R小得多的电阻D.在R上并联一个比R大得多的电阻解析 电压表的读数比准确值稍小一些，表明附加的分压电阻R稍大一些，只有使R的阻值稍稍减小一些，才能使电压表的准确度得以改进.在R上再串联一个电阻显然是不行的.并联一个电阻时，由于并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小，可见应该并联一个比R大得多的电阻.所以应选择D.【课本难题解答】课本第139页(3)电路中的电流I=A=2.510-4A.高电阻两端的电压 UR=U-UV=1
6、10V-5V=105V.高电阻的阻值 R=4.2105.(4)测量1.5k的电阻时，应采用乙图的联结方法，因为电流表的电阻比电阻R的电阻小得多，当它与R串联时，所分得的电压很小，因此测量结果的误差较小.测量2的电阻时，应采用甲图的联结方法，因为电压表的电阻比R大得多，当它与R并联时，所分得的电流很小，因此测量结果的误差较小.【命题趋势分析】主要是电流表和电压表的扩大量程.【典型热点考题】例1 两个电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装成的，V1的量程是5V，V2的量程是15V.为了测量15V20V的电压，拟将两电压表串联使用，这种情况下( ).A.两个电压表的读数相等B.两个电压表的指针偏转
7、角度相等C.两个电压表的读数和指针偏转角度都不相等D.两个电压表指针偏转角度之比等于两电压表内阻之比解析 设电流表的内阻为Rg，满偏电流为Ig，V1的量程为U1，分压电阻为R1，V2的量程为U2，分压电阻为R2.则U1=Ig(Rg+R1)，U2=Ig(Rg+R2).其中Rg+R1是V1的内阻，Rg+R2是V2的内阻.两表串联使用时，流进两电压表表头的电流相等，所以两表指针的偏转角一定相等，故B对.两电压表的读数跟电压表的内阻成正比.U1U2=515=13(Rg+R1)(Rg+R2)=13.即电压表的读数之比为13，所以A错.只有B正确.评注 此题要求我们深刻理解：把电流表改装成电压表的原理，就
8、是给电流表串联一个电阻，从而增大电压表的量程.而实际加在电流表上的电压没有变，只是分压电阻分担了一部分电压.例2 用伏安法测电阻，所用电流表的内阻RA=0.1，电压表的内阻RV=1000.如待测电阻Rx1，应采用的怎样的实验电路?如待测电阻Rx500，实验电路图又该怎样?解析 Rx1时，RV约为Rx的1000倍，而Rx大约是RA的10倍.可见，待测电阻与电压内阻比较，属于“小”电阻，电压表与Rx并联，分流作用引起的误差在千分之一左右，故应采用图1所示的实验电路.待测电阻Rx500时，RV约为Rx的2倍，而Rx差不多是RA的5000倍.可见，待测电阻与电流表的内阻相比较，属于“大”电阻，电流表与
9、待测电阻串联，分压作用引起的误差在五千分之一左右，故应采用图2所示的实验电路.【同步达纲练习】1.有一个内阻5.00，最大量程为10.0mA的电流表，将它和电动势为1.00V，内阻可忽略不计的电池以及阻值为R的电阻连接成如图所示的电路，在保证电流表正常工作的情况下，R的取值最小是( )A.90B.95C.100D.1052.一电流表G的满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=200，要把它改装成一个量程为0.5A的电流表，则应在电流表上( )A.并联一个0.4的电阻B.串联一个0.4的电阻C.并联一个200的电阻D.串联一个200的电阻3.一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现电
10、压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪些措施可加以改进?( )A.在R上串联一比R小得多的电阻B.在R上串联一比R大得多的电阻C.在R上并联一比R小得多的电阻D.在R上并联一比R大得多的电阻4.如图(甲)所示电路中，电流表A1与A2内阻不能忽略且内阻数值相同，A2与灯R1串联，当电路两端接在电压恒定的电源上时，A1示数为3A，A2示数为2A；现将A2改为与灯R2串联，如图(乙)所示，再接在原来的电源上，设灯泡电阻不随温度变化.那么( )A.A1的示数必减小，A2的示数必增大B.A1的示数必减小，A2的示数必减小C.A1的示数必增大，A2的示数必减小D.A1的示数必增大，A2的示数必增大5.在
11、一块微安表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6.如图所示，一电压表和可变电阻器R串联后接在一电压恒定的电源两端，如果可变电阻的阻值减小到原来的1/4，电压表的示数将由U变为2U，则( )A.流过R的电流将增大到原来的2倍B.R两端的电压将减到原来的1/2C.R上消耗的功率将变为原来的1/2D.当R阻值变为零时，电压表示数将增大到3U7.一个量程为15V的电压表，串联一个3k的电阻后，接入15V电压的电路中，电压表
12、的示数为12V，这个电压表的内阻Rg= ，如果把这个电压表改装成量程为100V的电压表，应 联一个阻值为R= 的电阻.8.在下图所示的电路中，电源的内阻不可忽略不计.已知R1=10，R2=8，S与1连接时，电流表的示数为0.2A，将S切换到2时，可以确定电流表的读数范围是 .【素质优化训练】1.一电流表满偏电流为Ig=50A，内阻Rg=2k，给它并联一个0.02的电阻后，其量程将达到( )A.5mA B.50mA C.0.5A D.5A2.如图所示，电流表A的内电阻不可忽略，R1、R2是两个可变电阻.a、b之间的电压为4V.当R1、R2的值相等时，A的指针恰好满偏(指针指在刻度盘的最大值处).
13、现在a、b间的电压变为3V，若要使A的指针仍满偏，则( )A.保持R2不变，增大R1B.保持R1不变，增大R2C.增大R2，减小R1D.无论怎样调节R1、R2，A的指针可能达不到满偏3.表头的满偏电流为Ig，满偏电压为Ug，内阻为Rg，改装成电流表后，电流量程为I，电压量程为U，内阻为R，则( )A.R=B.U=IgRgC.UgUD.I4.关于电流表，下列叙述中不正确的是( )A.电流表必须与电路串联B.电流表所测得的值比真实值小C.电流表的内阻越大，则测量越准确D.电流表的内阻越小，则测量越准确5.某学生在测电灯泡的电阻时，不慎把电流表(量程03A)与电压表(量程250V)的位置交换了，如图
14、所示.这样将造成( )A.电流表烧坏B.电压表烧坏C.灯泡烧坏D.灯泡不亮6.两个定值电阻R1、R2串联后，接在输出电压U稳定于12V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端，如图所示，电压表的示数为8V.如果他把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将( )A.小于4VB.等于4VC.大于4V小于8VD.等于或大于8V7.两块电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装成的，V2的量程为5V，V1的量程为15V，为了测量1520V的电压，把V1和V2串联起来使用，在这种情况下( )A.V1和V2的读数相等B.V1和V2的指针偏转角相等C.V1和V2的读数之比等于两个电压表内阻之比D.V1和V2的指针偏转角之比等于两个电压表内阻之比8.某同学用伏安法测金属丝的电阻，已知金属丝的电阻约为10，提供的实验器材如下：A.电流表(量程0.6A，内阻0.5)B.电流表(量程3A，内阻0.5)C.电压表(量程3V，内阻6k)D.电压表(量程15V，内阻30k)E.变阻器(阻值01k，额定电流0.5A)F.变阻器(阻值0
