电表的改装与校准 专项练习 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦电表改装全流程，以原理-多量程-非理想-校准为逻辑主线，融合等效电阻法与误差分析，系统培养科学思维与实验探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电表的改装原理|2题|串并联规律（分压/分流）|从灵敏电流表改装为单量程电流表/电压表，构建基本模型| |多量程电表的改装原理|2题|电阻组合设计|拓展单量程至双量程，深化串并联电路参数计算| |非理想电表问题|5题|等效电阻法|将电表视为特殊电阻，分析内阻对电路测量的影响| |改装后电表的校准|2题|误差分析与修正|通过标准表对比，探究电阻标称值偏差对量程的影响及校准方案|

电表的改装与校准专题练习 题组一 电表的改装原理 1.(2026 江苏苏州中学月考) 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表 G 和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（ ） A. 甲表是电流表，R增大时量程增大 B. 乙表是电流表，R增大时量程增大 C. 在甲中，若改装成的电流表的量程为0～0.6A，则 D. 在乙中，若改装成的电压表的量程为0～3V，则 2.(2026 辽宁名校联考) 某同学欲将一个刻度盘上有 30 格刻度、最左侧为零刻度、但无具体量值的灵敏电流计 G 改装成一个量程为\(0～0.6\ \mathrm{A}\)的电流表。已知该电流计的满偏电流约为几十毫安，内阻约为几十欧。 (1) 该同学先利用图甲所示的电路测量该电流计的满偏电流和内阻。调节滑动变阻器，读出两次电压表的示数U、电阻箱的示数R和电流计指针转过的格数N，如下表： 由此可得出，该电流计的满偏电流，内阻。 (2) 该同学要将其改装成量程为0～0.6A的电流表，需并联一个____的定值电阻。 (3) 该同学在实验室找到标称值为上述的定值电阻，将其与电流计并联在一起，并在刻度盘上相应的位置标出对应的电流值后，将其接入图乙所示的电路中进行校准，其中为改装表，为同量程标准电流表。该同学在校准时发现，当标准表的示数为时，改装表的示数为，说明定值电阻的标称值____（选填 “偏大” 或 “偏小”）。 题组二 多量程电表的改装原理 3.(2026 江苏苏州月考) 如图所示，用内阻为、满偏电流为的表头改装成量程为0～0.6A和0～3A的双量程电流表，接线柱a为公共接线柱，下列说法正确的是（） A. 用a、b两个接线柱时量程为0～0.6A B.的阻值为 C.的阻值为 D.和的阻值之和为 4. 某学校物理兴趣小组的同学利用如图甲所示的电路将满偏电流、内阻的小量程电流表改装为多量程电表。开关、均断开时为电压表，量程为0～3V；、都闭合时为电流表，量程为0～0.6A。 (1) 图甲中定值电阻，定值电阻。 (2) 同学们对改装后量程为0～3V的电压表进行校正，改装后的电压表与量程为0～3V的标准电压表并联，当标准电压表的示数为时，小量程电流表的指针如图乙所示，则改装后的电压表的实际量程为0～____。 题组三 非理想电表问题 5. 如图所示，两个定值电阻、串联后接在输出电压U恒为的直流电源上，把一个内阻不是远大于、的电压表并联在两端，电压表的示数为，如果将电压表改接在两端，则电压表的示数将（ ） A. 等于 B. 小于 C. 大于且小于 D. 等于或大于 6.(2026 山东聊城一中期中) 如图所示，M、N间电压恒定，当开关接通a点时，电压表示数为，电流表示数为；当开关接通b点时，电压表示数为，电流表示数为。由此可知（ ） A.接在a点时的测量值更准确 B. 电压表内阻为，电流表内阻为 C. 电压表内阻为，电流表内阻为 D.的真实值可以由接a点时的和接b点时的相比求得 7. 如图所示的直流电路中，电压表和电压表是由完全相同的小量程电流表改装而成的，已知、的最大测量值分别为 3 V、10 V，若，开关闭合，则下列说法正确的是（ ） A. 两电表的指针不可能同时指在正中央 B. 两电表的示数始终相等 C. 两电表的内阻之比为 D. 定值电阻两端的电压与表示数之比为 8.四个相同的表头分别改装成两个电流表、和两个电压表、，的量程大于的量程，的量程大于的量程，把它们接入如图所示的电路，闭合开关后（ ） A.的示数比的示数大 B.的示数比的示数小 C.指针偏转角度比指针偏转角度小 D.指针偏转角度比指针偏转角度小 9.(2026 黑龙江哈尔滨师大附中期中) 某同学将四个完全相同的灵敏电流计分别改装成了量程为0～0.6A和0～3A的电流表、，以及量程为0～3V和0～15V的电压表、。改装好后把它们按如图所示接法连入电路，闭合开关，则（ ） A. 电流表指针满偏时，表指针偏转 B. 电流表指针半偏时，电路中的总电流为 C. 电压表指针满偏时，表指针也满偏 D. 电压表指针半偏时，电阻R两端电压为 题组四 改装后电表的校准 10. 某实验小组欲将满偏电流、内阻的表头改装成最大测量值为和的电流表，并对改装后的电表进行校准，设计了如图所示的电路。其中开关为单刀双掷开关，R为滑动变阻器，、为定值电阻，为标准电流表。 (1) 按上图连接好电路，当改装后电流表的最大测量值为时，开关应接____（选填 “a” 或 “b”），根据表头的参数及改装要求，定值电阻，定值电阻。（结果保留 2 位有效数字） (2) 校准过程中，当开关与a接通时，发现当表头指针满偏时，标准电流表的示数为。若造成此结果的原因是表头内阻测量不准确，为达到改装指定量程的目的，可以给表头串联电阻____（结果保留 3 位有效数字）。 11.(2026 江苏无锡天一中学月考) 某同学要将一微安表先改装成量程为0～1mA}的电流表，再改装成量程为0～3V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，虚线框中是改装后电压表电路，是量程为0～3V、内阻约为的标准电压表。已知微安表满偏电流为，标记的内阻为，电阻箱、调节范围为0～9999。实验步骤如下： (1) 微安表改装。根据题给条件，图甲中电阻箱的阻值应分别调节为，。 (2) 选择合适的器材按照图甲正确连接电路，所用电池组的电压为，滑动变阻器R有两种规格可选：滑动变阻器（最大阻值）滑动变阻器（最大阻值）为了方便实验中调节电压，图中R应选用____（填器材的字母代号）。 (3) 对比校准。当标准电压表的示数为时，微安表的指针位置如图乙所示，由此可以推测出改装的电压表量程不是预期值，而是0～____（保留 2 位有效数字）。 (4) 校正改装表。通过检测发现，电阻箱、的阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确。要使改装电压表量程的真实值为0～3V，不必重新测量微安表内阻，只需适当调节电阻箱、。以下调节方案可行的有____（填序号）。 A. 保持不变，将增大到合适值 B. 保持不变，将减小到合适值 C. 保持不变，将增大到合适值 D. 保持不变，将减小到合适值 答案解析 1.D 甲中灵敏电流表和变阻器并联，变阻器分流，故改装成的是电流表，，R增大时量程变小；若改装后量程为0～0.6A，则A、C 错误。乙中灵敏电流表和变阻器串联，变阻器分压，故改装成的是电压表，，R增大时量程变大；若改装后量程为0～3V，则，故 B 错误，D 正确。 2. 答案 (1)；30 (2)10 (3) 偏小 解析 (1) 设电流计刻度盘上每格表示的电流大小为，则有联立可解得，，则该电流计的满偏电流 (2) 要将其改装成量程为0～0.6A的电流表，则有可得并联电阻的阻值 (3) 当标准表的示数为时，改装表的示数为，根据改装后电流表的最大测量值是电流计最大测量值的 4 倍，可知此时流过电流计的电流为则此时与电流计并联的定值电阻的实际值为说明定值电阻的标称值偏小。 一题多解(3) 由于改装后电流表的示数略大于标准电流表的示数，说明改装后流过电流计的电流偏大；结合改装电流表为电流计与定值电阻并联，可知并联在电流计两端的电阻实际值偏大，即定值电阻的标称值偏小。 3.B 接a、b两个接线柱时，表头与串联后与并联，有可得接a、c两个接线柱时，与串联后与表头并联，有可得可知，则用a、b两个接线柱时，对应的电流表量程为0～3A，A 错误。由前面分析可知，，，联立解得，，则，故 C、D 错误，B 正确。 4. 答案 (1)20 (2) 解析 (1) 开关、均断开时，小量程电流表与电阻串联，改装为电压表，量程为0～3V，根据欧姆定律有其中，解得；、都闭合时，小量程电流表与电阻并联，改装成电流表，则有其中，解得。 (2) 由题图乙可知，此时小量程电流表所在支路中的电流为，则改装后电压表的内阻为则改装后的电压表的最大测量值为实际量程为0～3.05V。 5.B 将电压表与电阻并联时，电压表的示数为 8 V，则电阻两端的电压为 4 V，电压表与电阻并联时，并联电路的总电阻小于，可得、的电阻之比大于；若将电压表与电阻并联，则并联电路的总电阻小于，所以、两端的电压之比大于，故电压表的示数将小于 4 V，故 B 正确。 方法技巧 非理想电表接入电路，会改变原电路的工作状态，这时可以对非理想电表进行等效处理：将非理想电压表和电流表看成一个特殊的电阻 —— 将电压表看作是并联在电路中的电阻，并能显示自身两端的电压；将电流表看作是串联在电路中的电阻，并能显示通过自身的电流。 6.C 由题知，S 接a和接b时，电流表的示数变化范围较大，这说明电压表的分流对电路的影响较大，因此 S 接b点时，误差较小，A 错误。由于\(M、N\)间的电压恒定，且电压为，设电流表的内阻为，S 接a时有，S 接b时有，联立解得，；又 S 接a时，流过电压表的电流为，代入数据解得，故 B 错误，C 正确。题中电压和电流虽然没有误差，但在 S 接a和接b时，电压和电流不对应同一个状态，故 D 错误。 7.C 电压表由小量程电流表和定值电阻串联而成，可知流过、的电流始终相等，因此、的指针偏角总相等（点拨：指针偏角由通过小量程电流表的电流决定），但由于两表的量程不同，因此两表的示数不同（点拨：电表示数由指针偏角和量程共同决定），A、B 错误；由于、两表的最大测量值之比为，结合，可知表的内阻与表的内阻之比为，C 正确；由于，假设表的示数为，则表的示数为，定值电阻两端的电压为，由并联电路的特点可知，定值电阻两端的电压为，则定值电阻两端的电压与表示数之比为(16:3)，D 错误。 8. C 改装成两个电流表时，两个表头并联了不同的电阻，而两电流表又是串联关系，则通过电流表的电流相等，所以电流表的示数相同；量程大的电流表，表头并联的电阻较小，并联的电阻所分得的电流更大，表头分得的电流更小，即指针偏转角度比指针偏转角度小（点拨：指针偏转角度由通过表头的电流决定），故 A 错误，C 正确。 改装成的两个电压表量程不同，即两电压表的内阻不同，量程大的电压表内阻大，两电压表串联，内阻大的电压表两端的电压大，即的示数比的示数大，故 B 错误。两个电压表串联，则通过两个电压表的电流相等，即通过两表头的电流也相等，所以指针的偏转角度相同，故 D 错误。 9. C 由上图可知，两个电流表的表头并联，两端电压相等，通过表头的电流也相等，所以电流表指针满偏时，表指针也满偏，A 错误；电流表指针半偏时，表指针也半偏，则通过两个电流表和的电流分别为0.3A和1.5A，电路中的总电流为1.8A，B 错误；电压表和的表头串联，流过两个表头的电流相等，所以电压表指针满偏时，表指针也满偏，C 正确；电压表指针半偏时，表指针也半偏，此时电压表和的电压分别为、，所以电阻R两端电压为，D 错误。 10. 答案 (1)a；6.4；9.6 (2)12.8 解析(1)当开关S1接b时，改装后电流表的最大测量值为，当开关S1接a时，改装后电流表的最大测量值为，可知，则有，，可知，当改装后电流表的最大测量值为时，应接a，代入数据解得，。 (2)校准过程中，当开关S1与a接通时，改装后电流表的最大测量值为，实际发现当表头指针满偏时，标准电流表的示数为0.8A，即改装电流表的示数比标准电流表示数大，表明通过表头的电流偏大。若造成此结果的原因是表头内阻测量不准确，可知表头内阻测量值大于真实值，为达到改装指定量程的目的，可以给表头串联一个电阻；令，表头的实际内阻为，则串联电阻。 11. 答案 (1)200；2850(2)2.5 (4)AD 解析(1)由于微安表满偏电流为，标记的内阻为，将微安表改装成量程为(0～1mA的电流表，应并联分流电阻，根据并联电路的规律可得电阻箱的阻值应为再将电流表改装成量程为0～3V的电压表，应串联分压电阻，根据串联电路的规律可得电阻箱的阻值应为 (2)改装电压表的内阻为两个电压表并联后的总电阻约为由于滑动变阻器采用分压式接法，所以应选择最大阻值为的，在其滑片移动时能较为显著地改变电压。 (3) 由题图乙可知，当改装电压表的电压为时，微安表指针转过了 32 小格，则每一小格表示的电压值为则改装后电压表的最大测量值为，即量程0～2.5V。 (4) 已知改装电压表的实际量程为0～2.5V，由题图乙可知，改装电压表的电压为时微安表的示数为，设微安表的内阻为，则有解得，即微安表的真实内阻比标记的内阻小。如果通过调节电阻箱来达到预期的量程，则在保持不变的情况下，要将增大到合适的阻值，使其分担更多的电压；或者保持不变，将减小到合适的阻值，使其分担更多的电流。故选 A、D。 学科网（北京）股份有限公司 $