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

第二讲　电表的改装与校准 人教版高二物理上册必修第三册　第十一章 电路及其应用　11.4 串联电路和并联电路　·　教师版 知识点范围　1．电流表与电压表的改装（分流电阻与分压电阻） 2．双量程电流表、双量程电压表的电路　3．电表的校准原理及其电路 班级________　姓名________　学号________　得分________ 知识点 6 讲　例题 6 道　巩固练习 14 题　建议用时 90 分钟 本讲按表头的三个参量、改装成电流表、改装成电压表、双量程表的接法、电表的校准、常见错解检查六个知识点整理，每个知识点后面配一道例题，再跟十四道巩固练习，文末附速查表。 第一部分　知识点精讲 知识点 1　表头的三个参量 原理　小量程电流表俗称表头，核心部分是一个能转动的线圈。线圈本身有电阻，允许通过的电流也有限。描述一只表头要看三个参量：内阻 Rg、满偏电流 Ig、满偏电压 Ug。指针偏到最大刻度时，表头两端的电压就是满偏电压，三个参量靠欧姆定律联系。 结论　Ug＝IgRg。表头直接当电压表用，量程只有 Ug，一般不到 1 V；直接当电流表用，量程只有 Ig。要测更大的电流和电压，就得配合电阻改装。 条件　指针满偏时电流最大，超过 Ig 线圈可能烧坏，接电路前必须确认量程够用。 易错　把 Ig 当成改装后电表的量程。算分压电阻之前忘了先用 Ug＝IgRg 求出满偏电压。 知识点 2　改装成电流表 原理　要测比 Ig 大的电流，给表头并联一个分流电阻，让超出 Ig 的那部分电流从分流电阻上走。并联的两条支路电压相同，分流电阻分担的电压就是表头的满偏电压 Ug，流过它的电流是 I－Ig。 图 1　表头并联电阻 R2 分流，改装成电流表 结论　R并＝，I 是改装后的量程。量程扩大 n 倍（n＝I/Ig）时，R并＝。并联之后总电阻变小，所以改装后的电流表内阻比 Rg 小，量程越大内阻越小。 条件　分流电阻必须与表头并联，不能串在干路上。计算时先算分流电阻分担的电流，再用欧姆定律。 易错　把并联错写成串联。分母只写 I，漏掉减 Ig，算出的阻值偏大。 知识点 3　改装成电压表 原理　要测比 Ug 高的电压，给表头串联一个分压电阻，让多余的电压落在分压电阻上。串联电路电流处处相同，满偏时流过表头和分压电阻的都是 Ig。 图 2　两用电表：接 A、C 时串联分压电阻，改装成电压表 结论　R串＝－Rg，U 是改装后的量程。量程扩大 n 倍时，R串＝(n－1)Rg。改装后的电压表内阻是 Rg 与 R串 之和，量程越大内阻越大。 条件　分压电阻必须与表头串联。先按 IgRg 算出表头分担的电压，剩下的电压全在分压电阻上。 易错　拿 U/Rg 当满偏电流。算完 R串 忘了加 Rg 才是改装表的总内阻。 知识点 4　双量程表的接法 原理　同一只表头配两个电阻，靠换接线柱改变量程。双量程电流表常用抽头式，表头串着两个电阻，从中间引出接线柱，接不同端点时接入电路的分流电阻不同。双量程电压表则是两个分压电阻串联，量程大的那档串入的电阻多。 图 3　抽头式双量程电流表：换接线柱改变接入的分流电阻 结论　电流表量程大的那档，接入的分流电阻小，内阻也小。电压表量程大的那档，串入的分压电阻大，内阻也大。抽头式电流表两档共用一段电阻，计算时把两段电阻看成一个串联整体再分段。 条件　读数前先看清接的是哪两个接线柱，表盘刻度要按对应的量程换算，不能混用。 易错　把大量程按小量程的刻度读，结果差好几倍。抽头式电路两段电阻是串联整体，当成两档独享必算错。 知识点 5　电表的校准 原理　改装后的表要跟标准表比对才能用。校准电流表时，把改装表和标准电流表串联进同一电路，两只表流过同一个电流；校准电压表时，把两只表并联，两端是同一个电压。电路里接滑动变阻器，一般用分压接法，让电压或电流能从零连续调到满偏，逐点比较两表示数。 图 4　改装电压表与标准电压表对比校准的电路 结论　改装表读数比标准表偏大，说明分流电阻偏大或者分压电阻偏小，要减小分流电阻、增大分压电阻；读数偏小就反过来调。逐点记录偏差，才能画出校准曲线。 条件　标准表的量程要能覆盖改装表的量程，准确度等级要比改装表高。变阻器用分压接法，低刻度点才校得到。 易错　把校准电路接成限流，电压调不到零，低刻度点没法校。只对满偏一点，中间刻度不校，中间读数照样不准。 知识点 6　常见错解与检查 原理　这一节的错误集中在三处：串并联关系选反，量程跟满偏电流混用，改装表内阻算成表头内阻。做完把改装电路重新画一遍，抓住满偏时流过表头的仍是 Ig 这一条来验算。 结论　改电流表，满偏时 IgRg＝(I－Ig)R并；改电压表，满偏时 Ig(Rg＋R串)＝U。两式都能对上，结果基本可靠。双量程题要把两档各验算一遍。 条件　题目给的表头内阻按标记值用。实际表头内阻会随温度略有变化，所以改装后必须校准才能定量使用。 易错　把改装后电表的内阻当成表头内阻。双量程题只算一档就下结论，另一档往往跟着错。 第二部分　例题精讲 例1．有一电流表G，内阻，满偏电流。 (1)要把它改装成量程为0~15V的电压表，应串联一个多大的电阻？ (2)要把它改装成量程为0~3A的电流表，需要并联一个多大的电阻？ 【答案】(1)4990Ω (2)0.01Ω 【详解】（1）改成电压表，需要串联大电阻，由欧姆定律得 解得 （2）改成电流表，需要并联小电阻，由欧姆定律得 解得 例2．如果给表头并联一个电阻R2，已知表头内阻为Rg＝100Ω，满偏电流为Ig＝3mA，如图当干路中的电流为0.6A时，发现此时表头恰好满偏，R2的值是多少？ 【答案】0.5Ω 【详解】当干路中的电流为0.6A时，发现此时表头恰好满偏，则有 可得 例3．某同学设计改装了一块两用电表，电路如图所示，图中表头G的满偏电流为，内阻，和为定值电阻。当使用A、B两个接线柱时，是量程为的电流表；当使用A、C两个接线柱时，是量程为的电压表。 求： (1)的阻值及量程的电流表内阻。 (2)的阻值及量程的电压表内阻。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）当使用、两个接线柱时，可视为量程的电流表，则有 解得 量程的电流表内阻为 （2）当使用、两个接线柱时，可视为量程的电压表，则有 量程的电压表的内阻为 例4．已知表头的内阻，满偏电流，把它改装为量程为0~0.6A和0~3.0A的双量程电流表，如图所示，、为定值电阻，接线柱A为负接线柱，也是公共接线柱，B、C为正接线柱。 (1)使用A、B两个接线柱时量程为______（选填0~0.6或0~3.0A）； (2)求定值电阻、的阻值。 【答案】(1)0~3.0A (2) 【详解】（1）接A、B时表头与串联，再和并联。并联的分流电阻只有，分流电阻更小，总量程更大，所以量程为。 接A、C时，分流电阻是，分流电阻大，量程小（0~0.6A）。 （2）已知，。接A、C（量程）表头满偏时，支路电压相等 接A、B（量程）表头与串联后，再与并联， 联立，代入数据求得， 例5．某实验小组要将电流表G（铭牌标示：Rg=20Ω，Ig=10mA）改装成量程为1V和3V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图（1）所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 (1)开关S1闭合前，滑片P应移动到________（填“M”或“N”）端。 (2)根据要求和已知信息，R2的阻值应调至__________Ω。 (3)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏小，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要____________电阻箱R1的阻值即可。（填“增大”或“减小”） 【答案】(1) (2)200 (3)减小 【详解】（1）由图可知，该滑动变阻器采用分压式接法，为了电路安全，在开关闭合前，滑片应移到端； （2）当开关接时，电压表量程为1V，根据欧姆定律 解得 当开关接时，电压表量程为3V，根据欧姆定律 解得 （3）校准电表时，发现改装后电压表两个量程的读数始终比标准电压表的读数偏小，可知电流表内阻的真实值大于铭牌标示值，则只要减小电阻箱的阻值即可。 例6．某小组利用一个量程为、内阻为的表头（）和两个电阻箱（）改装成量程为和双量程电压表，并进行校准。 (1)改装电压表的设计。请在图（a）虚线框内完成电路设计图，并在其中标出所用电阻的阻值。 (2)改装电压表（量程）的校准。 ①用改装电压表和数字电压表同时测量定值电阻两端电压。现有改装电压表、数字电压表、定值电阻、滑动变阻器、直流电源（）、开关和导线，请在图（b）中画线完成电路实物连接___________。 ②检查电路连接无误后，应先_________________________________，再打开电源，闭合开关，测量数据，进行校准。 【答案】(1) (2) 使滑动变阻器滑片移到使定值电阻两端电压为零的位置 【详解】（1）200mV量程的分压电阻 2V量程的分压电阻 可得 分压电阻与表头串联，如图所示 （2）①[1]校准电压表需要让改装电压表和标准数字电压表并联在被测定值电阻两端，同时滑动变阻器接成分压式（因为电源3V大于改装表2V量程，分压式可以实现0~2V连续调压，完成全量程校准）：将滑动变阻器的两个下接线柱接电源两端，滑动端和其中一个下接线柱作为输出端，给定值电阻供电；改装电压表选择2V量程接线柱，和数字电压表正负极对应并联在定值电阻两端，如图所示 ②[2]为了保证电路安全，通电前让待测部分电压从0开始逐渐增大，避免初始电压过大损坏改装表头，即检查电路连接无误后，应先使滑动变阻器滑片移到使定值电阻两端电压为零的位置，再打开电源，闭合开关，测量数据，进行校准。 第三部分　巩固练习 1．一只电流表的满偏电流，内阻，把它改装成量程为0~1V的电压表，下列说法中正确的是（　　） A．需串联一个99kΩ的电阻 B．需并联一个99kΩ的电阻 C．需串联一个9.9kΩ的电阻 D．需并联一个9.9kΩ的电阻 【答案】C 【详解】根据欧姆定律可得改装后电压表的总阻值为 需要串联的电阻阻值为 故选C。 2．一个电流表的满偏电流，内阻，要把它改装成一个量程为1V的电压表，则应在电流表上（       ） A．串联一个99kΩ的电阻 B．串联一个99Ω的电阻 C．串联一个9.9kΩ的电阻 D．串联一个9.9Ω的电阻 【答案】C 【详解】电流表改装为电压表需要串联分压电阻，则有 可得 故选C。 3．实验室有一内阻为10 Ω、满偏电流为100 mA的灵敏电流计G，要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，则改装后的电流表内部电路图应为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】把灵敏电流计改装成电流表，应给灵敏电流计并联一个分流电阻，满偏时灵敏电流计两端电压为 通过分流电阻的电流为 由并联电路电压相等，有== 所以应把电阻与灵敏电流计并联。 故选A。 4．将一个表头G改装成多量程的电流表，通常有两种连接方式。如图甲所示的连接方式称作开路转换式（其中电阻）。如图乙所示的连接方式称作闭路抽头式。两种连接方式在实际中均有使用，下列说法正确的是（    ） A．开路转换式中，开关S接1时的量程小于开关S接2时的量程 B．开路转换式中，若电阻发生变化，则开关S接1、2对应的两个量程都会发生变化 C．闭路抽头式中，若电阻发生变化，则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化 D．闭路抽头式中，抽头3对应的量程小于抽头4对应的量程 【答案】C 【详解】AB．根据并联电路电流的分配与电阻成反比，由于电阻，因此开路转换式中，开关S接1时的量程大于开关S接2时的量程；若电阻发生变化，则开关S接2时，电阻处于断开状态，对电阻无影响，因此2对应的量程不会发生变化，故AB错误； CD．闭路抽头式中，接抽头3时，电阻与表头串联，满偏电流不变，表头和串联后与电阻并联，接抽头4时，电阻与串联后与表头并联；由于电阻，因此闭路抽头式中，抽头3对应的量程大于抽头4对应的量程，若电阻发生变化，则发生变化，因此抽头3、4对应的两个量程都会发生变化，故C正确，D错误。 故选C。 5．如图所示，甲、乙两个电路是由相同的灵敏电流表G（500μA，200Ω）和相同的电阻箱R改装成的电流表、电压表，若电流表量程为2.5mA，电压表量程为3V，则（     ） A．甲表是电流表，R减小时量程减小 B．乙表是电压表，R增大时量程减小 C．甲表中R ，乙表中R D．若将甲、乙两只电表串联起来接入电路时，灵敏电流表G示数相同 【答案】C 【详解】A．甲表中灵敏电流表并联一个分流电阻，则是电流表，目标电流 R减小时，I增大，量程增大，故A错误； B．乙表中灵敏电流表串联一个分压电阻，则是电压表，目标电压 R增大U增大，量程增大，故B错误； C．甲表中电阻箱的阻值是 乙表中电阻箱的阻值是，故C正确； D．若将甲、乙两只电表串联起来接入电路时，甲的灵敏电流表G示数小，故D错误。 故选C。 6．用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为0~5V和0~10V的电压表和，串联后测量12V的电压，则（　　） A．电压表和示数不同，分别为4V和8V B．电压表和的示数相同，均为6V C．电压表和表头指针的偏角不相同 D．电压表和表头指针的偏角相同 【答案】AD 【详解】AB．电压表由表头串联分压电阻改装而成，电压表内阻 为表头满偏电流，因为表头相同，一样，根据欧姆定律得， 则 两电压表串联，通过两个电压表的总电流I相等。串联电路电压与内阻成正比，则 又 联立解得。故A正确，B错误； CD．两个电压表串联，流过各自表头的电流相等，表头指针偏角由通过表头的电流决定，则电压表和表头指针的偏角相同。故C错误，D正确。 故选AD。 7．如图所示，双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成。已知该表头的内阻，满偏电流，下列说法正确的是（　　） A．表头G的满偏电压为0.5V B．使用、两个端点时，其量程比使用、两个端点时大 C．使用、两个端点时，若量程为0～，则为 D．使用、两个端点时，若量程为0～，则+为 【答案】AC 【详解】A．已知表头满偏电流，内阻 因此表头G的满偏电压可由欧姆定律直接求得，即，故A正确； B．双量程电压表由表头与电阻串联改装而成。与表头串联的电阻越大，分压越多，对应的量程越大。 使用、两个端点时，与表头串联的电阻为；使用、两个端点时，与表头串联的电阻为。 因此、端点的量程小于、端点的量程，故B错误； C．使用、两个端点时，量程，因此满偏时，表头与的总电压为 则有 代入相关数据，解得，故C正确； D．使用、两个端点时，量程，因此满偏时，表头与、的总电压为 则有 代入相关数据，解得，故Ｄ错误。 故选AC。 8．如图所示，某同学将一内阻满偏电流的表头，改装成双量程电流表。电流从A端流入，电流表有0~0.6 A和0~3 A两个量程。下列说法正确的是（     ） A．接A、B接线柱时，电表量程为0~3 A B．接A、B接线柱时，电表量程为0~0.6 A C．电阻的阻值是的4倍 D．电阻的阻值是的4倍 【答案】AD 【详解】AB．设接和和接和接线柱时的满量程电流分别为和。接和时，表头与串联后再与并联，表头满偏时，由并联支路电压相等及欧姆定律得 接和时，与串联后再与表头并联，表头满偏时有 两式整理并相除得 因此接和时量程为，接和时量程为，故A正确，B错误； CD．将两个量程的满量程电流代入上述比值式得 解得，故C错误，D正确。 故选AD。 9．我校某科技小组设计了一个双量程的电流表，电路图如图所示。小量程电流表（表头）的满偏电流为，内阻为，设计的两个量程分别为和，则下列说法正确的是（     ） A．使用、两接线柱时，电流表量程为 B．使用、两接线柱时，电流表量程为 C．电路中大小约为 D．电路中大小约为 【答案】BC 【详解】AB．使用、两接线柱时，电流表量程为 使用、两接线柱时，电流表量程为 比较可得 可知使用、两接线柱时，电流表量程为；使用、两接线柱时，电流表量程为，故A错误，B正确； CD．根据， 代入数据计算可得，，故C正确，D错误。 故选BC。 10．某同学要将一微安表先改装成量程为1 mA的电流表，再改装成量程为3 V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3 V、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。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到( )，( )； (2)对比校准。当标准电压表的示数为1.60 V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___V（保留2位有效数字）； (3)校正改装表。通过检测发现：电阻箱、阻值是不准确的，而微安表标记的内阻准确。要使改装电压表量程的真实值为3 V，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 【答案】(1) (2)2.5 (3)A 【详解】（1）[1]表头两端电压（并联部分电压），则 改装后满偏干路电流为1mA，由并联电路电流规律，流过 R1的电流： 由欧姆定律 [2]改装后电流表（表头与 R1 的并联体）内阻 干路满偏电流1mA时，由串联电路电压规律和欧姆定律 （2）表头满偏，表盘50小格，分度值。图乙中指针已偏转32小格，此时标准电压表示数为1.60V。每小格代表的电压值为，则量程为0.05 V×50 = 2.5V 实际量程2.5V小于预期3V，说明改装电路的实际总电阻比设计值偏小。 （3）改装好的量程为 由第（2）问知实际量程2.5V < 3V，要把量程调大到3V，需增大U。 A．R1保持不变，R2增大，表达式中 R2 与 两项都增大，量程增大，A正确； B．R1保持不变，R2减小，量程减小，B错误； C．R2保持不变，R1增大， 减小，量程减小，C错误。 故选A。 11．小赞同学在实验室进行电表的改装实验。将一电流表（满偏电流为1mA，内阻为500Ω）改装成3V、15V双量程的电压表，设计电路如图甲所示。 (1)使用A、B两个端点时，电压表的量程为________（填“3V”或“15V”）；已知定值电阻为2.5kΩ，定值电阻的阻值为________kΩ； (2)改装后的电压表的刻度盘如图乙所示，当使用3V量程时读数为________V。 【答案】(1) 3V 12 (2)1.20（1.18~1.22均可） 【详解】（1）[1]根据电压表改装原理，串联分压电阻越大，电压表量程越大，使用A、B两个端点时，接入的分压电阻小，对应的量程为 [2]根据电压表改装原理，当电压表量程为时，有 即 解得 （2）电压表的量程为，分度值为，读数需要估读到分度值的下一位，故读数为（均可）。 12．如图甲所示是一个双量程电压表原理图，量程分别为和。表头是一个内阻，满偏电流为的毫安表。 (1)求、的电阻大小； (2)如图乙所示是用以上器材组装的电流表，求该电流表的量程（结果可用分数表示）。 【答案】(1)， (2)（或） 【详解】（1）根据 代入数据解得 根据 代入数据解得 （2）根据， 解得 13．如图所示，某同学用量程为0~2mA的小量程电流表（简称表头）和两个电阻箱组装成一个多量程电表。当选择a、b两个端点且电阻箱甲的阻值调至R1=2Ω时电表的量程为0~0.2A。 (1)求量程为0~0.2A时电表的等效内阻Rg'； (2)保持电阻箱甲的阻值不变，选择a、c两个端点时电表的量程为0~15V，求电阻箱乙的阻值R2。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）电表以a、b两个端点串联接入时，表头与电阻箱甲并联，设此时电表的量程电流为，表头的满偏电流为，通过电阻箱甲的电流 表头的满偏电压 电流等于量程电流时，电表两端电压 电表的等效内阻 （2）表头指针满偏时通过电阻箱乙的电流 电阻箱乙两端电压 电阻箱乙的阻值 14．图为某同学改装的两用电表的电路图，图中表头G的满偏电流，内阻，和为定值电阻。当使用、两个接线柱时，电表是量程为的电流表；当使用、两个接线柱时，电表是量程为的电压表。求： (1)定值电阻的阻值； (2)定值电阻的阻值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）接AB时， 代入数据解得 （2）接AC时， 代入数据解得 附　判断速查表 题里的现象 判断 依据 改装成电流表 表头并联分流电阻 R并＝ 改装成电压表 表头串联分压电阻 R串＝－Rg 量程扩大 n 倍改电流表 分流电阻为 并联分流 量程扩大 n 倍改电压表 分压电阻为 (n－1)Rg 串联分压 改装后电流表的内阻 比 Rg 小，量程越大越小 并联总电阻变小 改装后电压表的内阻 比 Rg 大，量程越大越大 串联总电阻变大 双量程电流表 量程大的那档分流电阻小 抽头式共用电阻串 双量程电压表 量程大的那档分压电阻大 两段分压电阻串联 校准电流表 与标准电流表串联 同一电流比对示数 校准电压表 与标准电压表并联 同一电压比对示数 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二讲　电表的改装与校准 人教版高二物理上册必修第三册　第十一章 电路及其应用　11.4 串联电路和并联电路　·　学生版 知识点范围　1．电流表与电压表的改装（分流电阻与分压电阻） 2．双量程电流表、双量程电压表的电路　3．电表的校准原理及其电路 班级________　姓名________　学号________　得分________ 知识点 6 讲　例题 6 道　巩固练习 14 题　建议用时 90 分钟 本讲按表头的三个参量、改装成电流表、改装成电压表、双量程表的接法、电表的校准、常见错解检查六个知识点整理，每个知识点后面配一道例题，再跟十四道巩固练习，文末附速查表。 第一部分　知识点精讲 知识点 1　表头的三个参量 原理　小量程电流表俗称表头，核心部分是一个能转动的线圈。线圈本身有电阻，允许通过的电流也有限。描述一只表头要看三个参量：内阻 Rg、满偏电流 Ig、满偏电压 Ug。指针偏到最大刻度时，表头两端的电压就是满偏电压，三个参量靠欧姆定律联系。 结论　Ug＝IgRg。表头直接当电压表用，量程只有 Ug，一般不到 1 V；直接当电流表用，量程只有 Ig。要测更大的电流和电压，就得配合电阻改装。 条件　指针满偏时电流最大，超过 Ig 线圈可能烧坏，接电路前必须确认量程够用。 易错　把 Ig 当成改装后电表的量程。算分压电阻之前忘了先用 Ug＝IgRg 求出满偏电压。 知识点 2　改装成电流表 原理　要测比 Ig 大的电流，给表头并联一个分流电阻，让超出 Ig 的那部分电流从分流电阻上走。并联的两条支路电压相同，分流电阻分担的电压就是表头的满偏电压 Ug，流过它的电流是 I－Ig。 图 1　表头并联电阻 R2 分流，改装成电流表 结论　R并＝，I 是改装后的量程。量程扩大 n 倍（n＝I/Ig）时，R并＝。并联之后总电阻变小，所以改装后的电流表内阻比 Rg 小，量程越大内阻越小。 条件　分流电阻必须与表头并联，不能串在干路上。计算时先算分流电阻分担的电流，再用欧姆定律。 易错　把并联错写成串联。分母只写 I，漏掉减 Ig，算出的阻值偏大。 知识点 3　改装成电压表 原理　要测比 Ug 高的电压，给表头串联一个分压电阻，让多余的电压落在分压电阻上。串联电路电流处处相同，满偏时流过表头和分压电阻的都是 Ig。 图 2　两用电表：接 A、C 时串联分压电阻，改装成电压表 结论　R串＝－Rg，U 是改装后的量程。量程扩大 n 倍时，R串＝(n－1)Rg。改装后的电压表内阻是 Rg 与 R串 之和，量程越大内阻越大。 条件　分压电阻必须与表头串联。先按 IgRg 算出表头分担的电压，剩下的电压全在分压电阻上。 易错　拿 U/Rg 当满偏电流。算完 R串 忘了加 Rg 才是改装表的总内阻。 知识点 4　双量程表的接法 原理　同一只表头配两个电阻，靠换接线柱改变量程。双量程电流表常用抽头式，表头串着两个电阻，从中间引出接线柱，接不同端点时接入电路的分流电阻不同。双量程电压表则是两个分压电阻串联，量程大的那档串入的电阻多。 图 3　抽头式双量程电流表：换接线柱改变接入的分流电阻 结论　电流表量程大的那档，接入的分流电阻小，内阻也小。电压表量程大的那档，串入的分压电阻大，内阻也大。抽头式电流表两档共用一段电阻，计算时把两段电阻看成一个串联整体再分段。 条件　读数前先看清接的是哪两个接线柱，表盘刻度要按对应的量程换算，不能混用。 易错　把大量程按小量程的刻度读，结果差好几倍。抽头式电路两段电阻是串联整体，当成两档独享必算错。 知识点 5　电表的校准 原理　改装后的表要跟标准表比对才能用。校准电流表时，把改装表和标准电流表串联进同一电路，两只表流过同一个电流；校准电压表时，把两只表并联，两端是同一个电压。电路里接滑动变阻器，一般用分压接法，让电压或电流能从零连续调到满偏，逐点比较两表示数。 图 4　改装电压表与标准电压表对比校准的电路 结论　改装表读数比标准表偏大，说明分流电阻偏大或者分压电阻偏小，要减小分流电阻、增大分压电阻；读数偏小就反过来调。逐点记录偏差，才能画出校准曲线。 条件　标准表的量程要能覆盖改装表的量程，准确度等级要比改装表高。变阻器用分压接法，低刻度点才校得到。 易错　把校准电路接成限流，电压调不到零，低刻度点没法校。只对满偏一点，中间刻度不校，中间读数照样不准。 知识点 6　常见错解与检查 原理　这一节的错误集中在三处：串并联关系选反，量程跟满偏电流混用，改装表内阻算成表头内阻。做完把改装电路重新画一遍，抓住满偏时流过表头的仍是 Ig 这一条来验算。 结论　改电流表，满偏时 IgRg＝(I－Ig)R并；改电压表，满偏时 Ig(Rg＋R串)＝U。两式都能对上，结果基本可靠。双量程题要把两档各验算一遍。 条件　题目给的表头内阻按标记值用。实际表头内阻会随温度略有变化，所以改装后必须校准才能定量使用。 易错　把改装后电表的内阻当成表头内阻。双量程题只算一档就下结论，另一档往往跟着错。 第二部分　例题精讲 例1．有一电流表G，内阻，满偏电流。 (1)要把它改装成量程为0~15V的电压表，应串联一个多大的电阻？ (2)要把它改装成量程为0~3A的电流表，需要并联一个多大的电阻？ 例2．如果给表头并联一个电阻R2，已知表头内阻为Rg＝100Ω，满偏电流为Ig＝3mA，如图当干路中的电流为0.6A时，发现此时表头恰好满偏，R2的值是多少？ 例3．某同学设计改装了一块两用电表，电路如图所示，图中表头G的满偏电流为，内阻，和为定值电阻。当使用A、B两个接线柱时，是量程为的电流表；当使用A、C两个接线柱时，是量程为的电压表。 求： (1)的阻值及量程的电流表内阻。 (2)的阻值及量程的电压表内阻。 例4．已知表头的内阻，满偏电流，把它改装为量程为0~0.6A和0~3.0A的双量程电流表，如图所示，、为定值电阻，接线柱A为负接线柱，也是公共接线柱，B、C为正接线柱。 (1)使用A、B两个接线柱时量程为______（选填0~0.6或0~3.0A）； (2)求定值电阻、的阻值。 例5．某实验小组要将电流表G（铭牌标示：Rg=20Ω，Ig=10mA）改装成量程为1V和3V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图（1）所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 (1)开关S1闭合前，滑片P应移动到________（填“M”或“N”）端。 (2)根据要求和已知信息，R2的阻值应调至__________Ω。 (3)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏小，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要____________电阻箱R1的阻值即可。（填“增大”或“减小”） 例6．某小组利用一个量程为、内阻为的表头（）和两个电阻箱（）改装成量程为和双量程电压表，并进行校准。 (1)改装电压表的设计。请在图（a）虚线框内完成电路设计图，并在其中标出所用电阻的阻值。 (2)改装电压表（量程）的校准。 ①用改装电压表和数字电压表同时测量定值电阻两端电压。现有改装电压表、数字电压表、定值电阻、滑动变阻器、直流电源（）、开关和导线，请在图（b）中画线完成电路实物连接___________。 ②检查电路连接无误后，应先_________________________________，再打开电源，闭合开关，测量数据，进行校准。 第三部分　巩固练习 1．一只电流表的满偏电流，内阻，把它改装成量程为0~1V的电压表，下列说法中正确的是（　　） A．需串联一个99kΩ的电阻 B．需并联一个99kΩ的电阻 C．需串联一个9.9kΩ的电阻 D．需并联一个9.9kΩ的电阻 2．一个电流表的满偏电流，内阻，要把它改装成一个量程为1V的电压表，则应在电流表上（       ） A．串联一个99kΩ的电阻 B．串联一个99Ω的电阻 C．串联一个9.9kΩ的电阻 D．串联一个9.9Ω的电阻 3．实验室有一内阻为10 Ω、满偏电流为100 mA的灵敏电流计G，要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，则改装后的电流表内部电路图应为（     ） A． B． C． D． 4．将一个表头G改装成多量程的电流表，通常有两种连接方式。如图甲所示的连接方式称作开路转换式（其中电阻）。如图乙所示的连接方式称作闭路抽头式。两种连接方式在实际中均有使用，下列说法正确的是（    ） A．开路转换式中，开关S接1时的量程小于开关S接2时的量程 B．开路转换式中，若电阻发生变化，则开关S接1、2对应的两个量程都会发生变化 C．闭路抽头式中，若电阻发生变化，则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化 D．闭路抽头式中，抽头3对应的量程小于抽头4对应的量程 5．如图所示，甲、乙两个电路是由相同的灵敏电流表G（500μA，200Ω）和相同的电阻箱R改装成的电流表、电压表，若电流表量程为2.5mA，电压表量程为3V，则（     ） A．甲表是电流表，R减小时量程减小 B．乙表是电压表，R增大时量程减小 C．甲表中R ，乙表中R D．若将甲、乙两只电表串联起来接入电路时，灵敏电流表G示数相同 6．用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为0~5V和0~10V的电压表和，串联后测量12V的电压，则（　　） A．电压表和示数不同，分别为4V和8V B．电压表和的示数相同，均为6V C．电压表和表头指针的偏角不相同 D．电压表和表头指针的偏角相同 7．如图所示，双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成。已知该表头的内阻，满偏电流，下列说法正确的是（　　） A．表头G的满偏电压为0.5V B．使用、两个端点时，其量程比使用、两个端点时大 C．使用、两个端点时，若量程为0～，则为 D．使用、两个端点时，若量程为0～，则+为 8．如图所示，某同学将一内阻满偏电流的表头，改装成双量程电流表。电流从A端流入，电流表有0~0.6 A和0~3 A两个量程。下列说法正确的是（     ） A．接A、B接线柱时，电表量程为0~3 A B．接A、B接线柱时，电表量程为0~0.6 A C．电阻的阻值是的4倍 D．电阻的阻值是的4倍 9．我校某科技小组设计了一个双量程的电流表，电路图如图所示。小量程电流表（表头）的满偏电流为，内阻为，设计的两个量程分别为和，则下列说法正确的是（     ） A．使用、两接线柱时，电流表量程为 B．使用、两接线柱时，电流表量程为 C．电路中大小约为 D．电路中大小约为 10．某同学要将一微安表先改装成量程为1 mA的电流表，再改装成量程为3 V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3 V、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。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到( )，( )； (2)对比校准。当标准电压表的示数为1.60 V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___V（保留2位有效数字）； (3)校正改装表。通过检测发现：电阻箱、阻值是不准确的，而微安表标记的内阻准确。要使改装电压表量程的真实值为3 V，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 11．小赞同学在实验室进行电表的改装实验。将一电流表（满偏电流为1mA，内阻为500Ω）改装成3V、15V双量程的电压表，设计电路如图甲所示。 (1)使用A、B两个端点时，电压表的量程为________（填“3V”或“15V”）；已知定值电阻为2.5kΩ，定值电阻的阻值为________kΩ； (2)改装后的电压表的刻度盘如图乙所示，当使用3V量程时读数为________V。 12．如图甲所示是一个双量程电压表原理图，量程分别为和。表头是一个内阻，满偏电流为的毫安表。 (1)求、的电阻大小； (2)如图乙所示是用以上器材组装的电流表，求该电流表的量程（结果可用分数表示）。 13．如图所示，某同学用量程为0~2mA的小量程电流表（简称表头）和两个电阻箱组装成一个多量程电表。当选择a、b两个端点且电阻箱甲的阻值调至R1=2Ω时电表的量程为0~0.2A。 (1)求量程为0~0.2A时电表的等效内阻Rg'； (2)保持电阻箱甲的阻值不变，选择a、c两个端点时电表的量程为0~15V，求电阻箱乙的阻值R2。 14．图为某同学改装的两用电表的电路图，图中表头G的满偏电流，内阻，和为定值电阻。当使用、两个接线柱时，电表是量程为的电流表；当使用、两个接线柱时，电表是量程为的电压表。求： (1)定值电阻的阻值； (2)定值电阻的阻值。 附　判断速查表 题里的现象 判断 依据 改装成电流表 表头并联分流电阻 R并＝ 改装成电压表 表头串联分压电阻 R串＝－Rg 量程扩大 n 倍改电流表 分流电阻为 并联分流 量程扩大 n 倍改电压表 分压电阻为 (n－1)Rg 串联分压 改装后电流表的内阻 比 Rg 小，量程越大越小 并联总电阻变小 改装后电压表的内阻 比 Rg 大，量程越大越大 串联总电阻变大 双量程电流表 量程大的那档分流电阻小 抽头式共用电阻串 双量程电压表 量程大的那档分压电阻大 两段分压电阻串联 校准电流表 与标准电流表串联 同一电流比对示数 校准电压表 与标准电压表并联 同一电压比对示数 学科网（北京）股份有限公司 $