高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 串联电路和并联电路优秀习题

11.4.2第2课时　电压表和电流表  课中练

一、电压表和电流表的电路结构

【课堂引入】

1.（1）小量程电流表有哪三个参量？三个参量之间有什么关系？

（2）对于小量程电流表，其额定电压比较小，如何将该电流表改装成大量程的电压表？

（3）对于小量程电流表，其额定电流比较小，如何将该电流表改装成大量程的电流表？

【例题】

2. 有一电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA。

(1)要把它改装成量程为0~3V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？

(2)要把它改装成量程为0~0.6A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？

【课堂练习】

3. 某电流表的内阻为，满偏电流为，那么下列结论正确的是（　　）

A. 该电流表也可以并联在电路中测电压，只是量程较小，

B. 如果串联一个阻值为的定值电阻，就可以改装为一个最大电压是的电压表

C. 如果并联一个阻值为的定值电阻，就可以改装为最大电流是的电流表

D. 在电流表两端并联一个小电阻将电流表改装成个较大量程的电流表，通过原电流表的最大电流将增大

4. 一个电流表的满偏电压为Ug，内电阻为Rg，要把它改装成量程为nUg的电压表，应在电流表上（　　）

A. 串联一个nRg的电阻        B. 并联一个nRg的电阻

C. 串联一个（n-1）Rg的电阻   D. 并联一个（n-1）Rg的电阻

二、双量程电压表和双量程电流表

【例题】

5. 如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图。当使用、A两接线柱时，量程为；当使用、两接线柱时，量程为。已知电流表的内阻，满偏电流。试求分压电阻和的阻值。

【课堂练习】

6. 把一个电流计接成如图所示电路。三个端点、、，一次使用、两个端点，一次使用、两个端点，已知改装之后的电流表有两个量程：和。已知电流计内阻，电流计满偏电流。下列判断正确的是（　　）

A. 使用、两个端点，量程是；使用、两个端点，量程是；，

B. 使用、两个端点，量程是；使用、两个端点，量程是；，

C. 使用、两个端点，量程是；使用、两个端点，量程是；，

D. 使用、两个端点，量程是；使用、两个端点，量程是；，

三、电流表的内接法和外接法

1.两种接法的比较

2.电流表内、外接选择方法

（1）直接比较法：当Rx≫RA时，采用内接法，当Rx≪RV时，采用外接法，可记忆为“大内小外”。

（2）公式计算法

当<即当Rx＞时，用电流表内接法，

当>即当Rx＜时，用电流表外接法，

当Rx＝时，两种接法效果相同。

（3）试触法：

如图，把电压表可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法。

【例题】

7. 用电流表(内阻约4Ω)和电压表(内阻约3kΩ)测量电阻R的阻值。某次按照如图所示电路的测量情况：电流表的示数是5.00mA，电压表的示数是2.50V。正确的说法是（　　）

A. 电阻R的值为500Ω

B. 电阻R的值略大于500Ω

C. 电阻R的值略小于500Ω

D. 如果采用电流表外接法测量，结果更加精确

【课堂练习】

8. 某同学用如图甲所示电路测量电阻，的测量值比真实值__________（选填“偏大”或“偏小”）；若被测电阻的阻值约为，应采用__________（选填“甲”或“乙”）所示电路，误差会比较小．

【例题】

9. 为了测定电流表的内阻，采用如图1所示的电路．其中是待测电流表，量程为内阻约为；是标准电流表，量程是；

是电阻箱，阻值范围；

是滑动变阻器；

是保护电阻；

是电池组，电动势为，内阻不计；

是单刀单掷开关，是单刀双掷开关．

（1）根据电路图，请在下面实物图（图2）中画出连线，将器材连接成实验电路______.

（2）连接好电路，将开关扳到接点处，接通开关，调整滑动变阻器使电流表的读数是；然后将开关扳到接点处，保持不变，调节电阻箱，使的读数仍为.若此时电阻箱各旋钮的位置如图3所示，电阻箱的阻值是______，则待测电流表的内阻______.

参考答案

1.【答案】（1）三个参量：内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug.Ug＝IgRg

（2）需将表头串联一个阻值较大的分压电阻，改装成大量程的电压表

（3）需将表头并联一个阻值较小的分流电阻，改装成大量程的电流表

2. 【答案】（1）990，1000；（2）0.05，0.05

【详解】(1)把电流表G改装成03V的电压表，需要串联电阻的阻值为

改装后电压表的内阻为

1000Ω

(2)把G改装成00.6A的电流表，需要并联电阻的阻值为

改装后电流表的内阻是

0.05Ω

3. ABC

【详解】A．已知内阻的电流表可以当电压表用，电压可以通过欧姆定律计算出，故A正确；

B．电流表串联一个阻值为的定值电阻后，该定值电阻的最大分压为，总电压为，故B正确；

C．给电流表并联一个阻值为的定值电阻后，根据并联分流原则，该电阻能分得的最大电流为，总电流为，故C正确；

D．电流表改装成大量程的电流表后通过原电流表的最大电流不变，只是并联上电阻后总电流变大，故D错误．

故选ABC。

4. C

【详解】电流表改装成大量程电压表要串联电阻分压，串联的电阻值为：R==（n﹣1）Rg

故选C．

5.【答案】，

【详解】接、A时

则

接、时

则

6. C

【详解】根据电流表的改装原理可知，接、时，起分流作用为一支路，与串联为一支路，量程为

同理接、时，为一支路起分流作用，为一支路，量程为

可知

故使用、两个端点，量程是；使用、两个端点，量程是；联立解得

故选C。

7. C

【详解】ABC.根据欧姆定律可得：

即电阻R的值略小于500Ω，选项C正确，AB错误；

D.因R>>RA可知采用电流表内接的方法测量比较精确，选项D错误；

故选C.

8.【答案】  . 偏小 ；甲图

【详解】电流表采用外接法时，电压表测量的电压为电阻两端的电压，考虑到电压表的内阻，电流表测量的电流为电压表和电阻的电流之和，即测得的电流偏大，根据欧姆定律，知测得的电阻偏小；

若被测电阻的阻值约为，该电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，则可知用电流表外接法测量误差较小，所以采用甲图所示电路．

9.【答案】  （1）实物连接图见解析；（2）. 86.3    ； 86.3

【详解】（1）根据原理图从电源的正极出发，逐步连接实物如图：

（2）电阻箱的阻值大小，读数为：

电阻箱表示的阻值大小等于被测电流表的内阻，所以电流表的内阻为．