1、高中物理電表問題總匯一、電表、電表的改裝1.靈敏電流表g, 電流計 g是根據通電線圈在磁場中受磁力矩作用產生偏轉的原理制成的，且指針偏角與電流強度i成正比，即ki，故表的刻度是均勻的。注意：電表就是電阻。（1）三個主要參數內阻 rg:電流表線圈的電阻，大約幾十歐到幾百歐。滿偏電流ig:指針批轉到最大刻度時的電流，大約幾十微安到幾毫安。滿偏電壓ug:電流表通過ig 時兩端的電壓，大約零點幾伏。（2）三個參數間的關系：由歐姆定律可知ug=igrg 2.電壓表的改裝電流表 g 的電壓量程ug=igrg ，當改裝成量程為u 的電壓表時， 應串聯一個電阻r 分去多余的電壓u-ug，電阻 r叫分壓電阻。電

2、壓表的內阻：rv=rg+r 3.電流表的改裝電流表 g 的電壓量程ug=igrg ，當改裝成量程為 i 的電流表時，應并聯一個電阻r 分去多余的電流i-ig ，電阻 r 叫分流電阻。（2）電流表的內阻：ra=rgr/(r+rg) 說明：改裝后的電壓表或電流表，雖然量程擴大了，但通過電流計的最大電流或加在電流表兩端的最大電壓仍為電流計的滿偏電流ig和滿偏電壓ug，只是由于串聯電路的分壓及并聯電路的分流使表的量程擴大了。4.電流表改裝成歐姆表原理：閉合電路的歐姆定律如圖 1 所示，當紅、黑表筆短接時，調節r，使電流表的指針達到滿偏電流，此時指針所指表盤上滿刻度處對應兩表筆間電阻為零。這時有：當兩表

3、筆間接入電阻rx 時，電流表的電流為：當 rx 改變時， ix 隨著改變，將電流表表盤上ix 處表上對應的rx 值，就構成了歐姆表。()gggggguuuirruurrug據串聯電路的特點得：解得：griugugrigu-ugr ()gggggggui riiri rrii據并聯電路的特點得：解得：i-ig ugrir ggeirrrxgxeirrrrg+re r紅表筆黑表筆rxg+re r紅表筆黑表筆圖 1 中值電阻：歐姆表的內阻即為中值電阻r中r內r+rg+r 因 ix 與 rx 不是線性關系，歐姆表表盤刻度不均勻。二、滑動變阻器的兩種接法1.限流接法如圖 2 所示。用電器 rx 的電壓調

4、節范圍：電路消耗的總功率為：ei 限流接法的選用原則：測量時電路中的電流或電壓沒有要求從零開始連續調節，只在小范圍內變化，且待測電阻rx 與 r 接近時。電源的放電電流或滑動變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓接法的要求時。兩種方法都滿足時優先選用限流接法。2.分壓接法如圖 3 所示rx 電壓調節范圍0uxe。開關閉合前，p 應在 a端。分壓接法的選用原則：測量時要求電流或電壓從零開始連續調節時。待測電阻rx 遠大于 r，且要求電壓變化范圍較大時。采用限流接法時，電路中實際電壓或電流的最小值仍超過rx 的額定值或電表量程時。三、電阻的測量1.伏安法測電阻（ 1）原理：部分電路的歐姆定律。（2）電

5、流表外接法，如圖4 所示。誤差分析：產生誤差的原因：電壓表v 分流。適用于測小阻值電阻，即rx 遠小于 rv 時。 （3）電流表內接法，如圖5 所示。誤差分析：產生誤差的原因：電流表a 分壓。適用于測大阻值電阻，即rx 遠大于 ra時。（4）內、外接法的選用原則計算臨界電阻：若 rxr0，待測電阻為大電阻，用內接法若 rxr0，待測電阻為小電阻，用外接法即大電阻，內接法；小電阻，外接法。大內小外 。試觸法確定內外接法：在不知道rv、ra、rx的大致值時， 可用試觸法，如圖6 所示觸頭分別接觸a、 b 兩點：若v 變化大，說明a 分壓大，應用外接法；若 a 變化大說明 v 分流大，應用內接法。例

6、 1：某同學欲測一電阻rx 的阻值（約為300）可供選擇的儀器有：電流表a1，量程 10ma;電流表a2，量程 0.6a;電壓表 v1，量程 3v;電壓表 v2，量程 15v；電源電動勢為(0)xerxue rrxrvvxvavxavur rurrirrii測真vvaxaaauuurrrrii測真rp as e 圖 2 s are rx p 圖 3 var圖 4 r待av圖 5 0avrr ra rx v s1s2a b r a var待b 圖 6 a1 a2 圖 7 4.5v。請同學們按圖接好電路，閉合s1后，把開關s2撥至 a 時，發現兩電表的指針偏轉的角度都在滿偏的4/5 處；再把開關

7、s2撥至 b 時，發現其中一個電表的指針偏轉幾乎不變，另一個電表的指針偏轉的角度在滿偏的3/4 處；該同學在實驗中所選電壓表的量程為（）所選電流表的量程為（）rx 的測量值為（） 。2.安安法測電阻若電流表內阻已知，則可當作電流表、電壓表及定值電阻來使用. （1）如圖7 所示，當兩電表所能測得的最大電壓接近時，如果已知a1的內阻 r1，則可測得 a2的內阻 r2=i1r1/i2. （2）如圖 8 所示，當兩電表的滿偏ua2ua1時， a1串聯一電阻r1，同樣則可測得r2的內阻 r2=i1（r1+r0)/i2. 例 2.用以下器材測量一待測電阻的阻值，器材如下： 電流表 a1（量程250ma ，

8、內阻r1=5);標準電流表a2（量程 300ma ，內阻r2約為 5);待測電阻r1（ 阻 值 約 為100） ； 滑動變阻器r2（ 最大阻值為10） ； 電源 e （電動勢約為10v ，內阻 r 約為 1） ；開關 s，導線若干。（1）要求方法簡捷，并能測多組數據，畫出實驗電路原理圖，并表明代號。（2）實驗中，需要直接測量的物理量是（）用測的量表示待測電阻r1的阻值的計算公式是（）3.伏伏法測電阻若電壓表內阻已知，則可當作電流表、電壓表及定值電阻來使用。（1）如圖 9 所示，當兩電表的滿偏電流接近時，如果已 知v1的內阻 r1，則可測得v2的內阻 r2=u2r1/u1. （2）如圖10 所示

9、，當兩電表的滿偏電流iv2iv1時，v1并聯一電阻 r0，同樣則可測得r2的內阻為例 3.用以下器材測量一待測電阻rx 的阻值 （9001000） ：電源 e（電動勢約為9v，有一定內阻） ；電壓表 v1（量程 1.5v，內阻 r1=750);電壓表 v2（量程 5v，內阻 r2約為 2500);滑動變阻器r（最大阻值為100） ；開關 s，導線若干。（2004 年全國）（1）測量中要求電壓表的讀數不小于量程的1/3，試畫出實驗中測量電阻rx 的幾種原理圖。（2）若電壓表v1的讀數為 u1，v2的讀數為u2，則用已 知 量和測的量表示待測電阻rx 的阻值的計算公式是：4.電阻箱或定值電阻當電表

10、用（1）電阻箱作電壓表用，如圖 11 所示： 可測得電流表a2的 內阻 r2（ i1-i2)r/i2圖中電阻箱r 可測得電壓為（i1-i2)r （2）電阻箱作電流表用如圖 12 所示，若已知r 及 rv,則測得干路電流為：5.比較法測電阻如圖 13 所示，測得電阻箱r1的阻值及a1表、 a2表的示數i1、i2，可得 rx=i2r1/i1. 若考慮電表內阻的影響，則：i1(rx+ra1)=i2(r1+ra2) 6.替代法測電阻如圖 14 所示， s 接 1，調節 r2，讀出電流表示數為i；s接 2，保持 r2不變，調節電阻箱r1，使電流表示數也為i。由上可得： rx=r1221110uruurr

11、a2 a1 r0 圖 8 v2 v1 圖 9 v1v2 r圖 10 vuuirr圖 15 s g r r0 a2 a1 r 圖 11 i r rv v 圖 12 rx a2 a1 ur1 圖 13 rrs r1 2 圖 14 該方法的優點是消除了電表內阻對測量結果的影響，缺點是電阻箱內阻不可以連續調節。7.半偏法測電阻（1）半偏法測電流表內阻方法一：如圖15 所示，測電流表g 的內阻：將電阻箱r 的電阻調到0；閉合 s 調節 r0，使電流表g 達到滿偏電流i0；保持 r0不變，調節r 使電流表g 示數為 i0/2；由上可得rg=r 注意：當rgr0時，測量誤差小，此方法適合測大阻值電流表內阻，

12、且 測 量值偏大。方法二：如圖16 所示測量電流表a 的內阻斷開 s2，閉合 s1，調節 r0，使 a 表滿偏為 i0; 保持 r0不變，閉合s2，調節 r，使電流表讀數為i0 由上得 ra=r 注意：當r0ra時，測量誤差小，此方法適合測小阻值電流表內阻，且 測 量值偏小。電源電動勢宜大一些。（2）半偏法測電壓表內阻方法一：如圖17 所示，測電壓表v 的內阻：閉合 s,將電阻箱r 的電阻調到r1時，測得電壓表示數為u1；調節電阻箱阻值為r2，使電壓表v 的示數為u1/2；由上可得 rv=r2-2r1方法二：如圖18 所示，測電壓表v 的內阻：將滑動變阻器的畫片p 滑到最右端，電阻箱r 的阻值

13、調到最大；閉合 s1、s2，調節 r0，使電壓表示數指到滿刻度；打開 s2，保持 r0不變，調節r，使電壓表示數指到滿刻度的一半；由上可得rv=r 8.歐姆表測電阻，如圖19 所示：機械調零選檔歐姆調零測電阻rx. 改換檔位重新歐姆調零測電阻注意：待測電阻的讀數應為表盤讀數乘以倍數，指針應指在表盤刻度的1/3 2/3的部分，否則需換擋，換擋后需重新歐姆調零。9.消除電表內阻對測量結果的影響例 4.伏安法測電阻電路由于電表內阻的影響，不論電表內接還是外借都存在 系 統 誤差，為消除系統誤差而設計的補償電路如圖所示，完成下列實驗步驟并寫出 待 測 電阻 rx 的表達式。先將 s1閉合。將 s2與

14、1 閉合，調節r，讀出電壓表讀數u1，安培表讀數 i1根據上述測量結果，算出rx四、實物圖連線要求：導線不能有交叉、分支，導線必須接在接線柱上；電表的正負極與電源的正負極不能接錯。例 5.為了測量一個 “ 12v、5w” 的小燈泡的不同電壓下的功率，給定了以下器材：電源： 12v，內阻不計； 電流表：r a s1 sr圖 16 r1rx 2avs2 r0 s1 v r e r=0 s 圖 17 s1 r0 r s2 v 圖 18 g+re r紅表筆黑表筆歐姆調零g+re r紅表筆黑表筆rx測電阻圖 19 00.6a ，03a ，內阻可忽略；電壓表： 03v ，015v，內阻很大；滑動變阻器；阻值范圍020，允許最大電流1a；開關一個，導線若干。實驗時要求加在燈泡兩端的電壓可從0v 調到 12v. 請在右框中畫出實驗電路圖.按畫出的電路圖，在下面圖3 的實物圖上連接. 某位同學測得小燈泡的伏安特性曲線如圖4 所示。某次測量時，電流表指針位置如圖5 所示，電流表讀數為a，此時小燈泡的實際功率為w。練習 1 圖習題答案例 1、3v、