1、高中物理选修31学案4 课时2 电表改装 伏安法测电阻的两种电路课时2电表改装伏安法测电阻的两种电路学科素养与目标要求物理观念：1.掌握将小量程电流表改装成电压表和大量程电流表的原理.2.认识伏安法测电阻的两种电路科学思维：1.根据串、并联电路知识，进行电表改装的有关计算.2.理解电流表的内接法和外接法，并能正确的选择和应用电压表和电流表1小量程电流表G(表头)的三个参量：2电表改装原理：(1)电压表改装：将表头串联一个较大电阻，如图1所示：图1(2)电流表改装：将表头并联一个较小电阻，如图2所示：图21判断下列说法的正误(1)电压表中串联的电阻的作用是分去一部分电流()(2)电流表中并联的电
2、阻的作用是分去一部分电压()(3)若将电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压()(4)若将电阻并联在电流表两端改装成电流表后，电阻和电流表两端的电压相等()2.(2018清华附中期中)某同学在进行电阻测量时，需要将一满偏电流为50 A、阻值为800 的小量程电流表G改装成量程为3 V的电压表，则需要选择一个阻值为_的电阻与这一电流表_(选填“串”或“并”)联答案5.92104串解析设小量程电流表的内阻为Rg，量程为Ig，需要串联电阻的阻值为R，电压表改装的原理图为：改装电压表需要串联大电阻来分压，根据串联电路规律：Ig(RgR)3 V，代入数据可得：R5.92104 一、电
3、压表和电流表的改装(1)小量程电流表有哪三个参数？三个参数之间有什么关系？(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？答案(1)三个参数：内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug，UgIgRg(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电压表、电流表的改装及其特点项目小量程电流表G改装成大量程电压表V小量程电流表G改装成大量程电流表A电路结构R的作用分压分流扩大量程的计算UIg(RRg) RRgIgRg(II
4、g)RRRg电表的总内阻RVRgRRA使用并联在被测电路两端，“”接线柱接电势较高的一端串联在被测支路中，电流从“”接线柱流入例1有一电流表G，内阻Rg10 ，满偏电流Ig3 mA.(1)要把它改装成量程为03 V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00.6 A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？答案(1)990 1 000 (2)0.05 0.05 解析(1)由题意知电流表G的满偏电压UgIgRg0.03 V改装成量程为03 V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压URUUg2.97 V所以分压电阻R 990 改装后电压
5、表的内阻RVRgR1 000 .(2)改装成量程为00.6 A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R的分流IRIIg0.597 A所以分流电阻R0.05 改装后电流表的内阻RA0.05 .针对训练1如图3是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为03 V，当使用a、c两个端点时，量程为015 V.已知电流表的内阻Rg为100 ，满偏电流为1 mA，则电阻R1的阻值是_ ，电阻R2的阻值是_ .图3答案2 90012 000解析接a、b时，串联的电阻为R1，则有R1Rg 100 2 900 ；接a、c时，串联的电阻为R1和R2，则有R2RgR1 100 2 900 12 000 .二、电流
6、表的内接法和外接法1两种接法的比较内接法外接法电路误差分析电压表示数UVURUAUR电流表示数IAIRR测R真电压表示数UVUR电流表示数IAIRIVIRR测R真误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用2.电流表内、外接的选择方法(1)直接比较法：当RxRA时，采用内接法，当RxRV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”(2)公式计算法当即当Rx时，用电流表外接法，当Rx时，两种接法效果相同(3)试触法：如图4，把电压表的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
7、显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法图4例2(2018重庆市高二期末)用伏安法测某一电阻：电压表示数为U，电流表示数为I，电阻测量值R.如果采用如图5甲所示的电路，测量值为R1，如果采用如图乙所示电路，测量值为R2，电阻的真实值为R真，它们之间的关系是：R1_R真，R2_R真(填“”“”或“”)，这种误差属于_误差图5答案系统解析题图甲中电压表测量值为真实值，由于电压表分流作用电流表测量值偏大，故电阻测量值偏小；题图乙中电流表测量值为真实值，由于电流表分压作用电压表测量值偏大，故电阻测量值偏大，所以有R1R真，这种误差属于系统误差针对训练2(2018清华附中期中)某同学用如
8、图6甲所示电路测量电阻Rx，Rx的测量值比真实值_(选填“偏大”或“偏小”)；若被测电阻Rx的阻值约为1 ，应采用图_(选填“甲”或“乙”)所示电路，误差会比较小图6答案偏小甲解析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Rx的阻值约为1 ，该电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，故用电流表外接法测量误差较小，应采用题图甲所示电路.1(电压表的改装)(2018聊城市期末)一只电流表的满偏电流Ig2 mA，内阻Rg500 ，把它改装成量程为03 V的电压表，下列说法中正
9、确的是()A需串联一个1 500 的电阻B需串联一个1 000 的电阻C需并联一个1 000 的电阻D改装后，电压表的内阻为1 000 答案B2(电流表的改装)(2018烟台市期末)一电流表G的满偏电流Ig2 mA，内阻为100 .要把它改装成一个量程为0.4 A的电流表，则应在电流表G上()A并联一个0.5 的电阻B并联一个100 的电阻C串联一个0.5 的电阻D串联一个100 的电阻答案A3(电表的改装)两只电压表和是由完全相同的两个电流计改装成的，表的量程是5 V，表的量程是15 V，把它们串联起来接入电路中，则()A它们的示数相等，指针偏转角度也相等B它们的示数之比为13，指针偏转角度
10、相等C它们的示数相等，指针偏转角度之比为13D它们的示数之比、指针偏转角度之比均为13答案B解析由于两个电压表是用相同的电流计改装的，当两个电压表串联使用时，通过两表的电流是相同的，所以表头指针偏转的角度是相同的；刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压，与量程成正比，故选项B正确，选项A、C、D错误4(电流表的内接和外接)(多选)用如图7所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是()图7A电压表的内电阻越小，测量越精确B电流表的内电阻越小，测量越精确C电压表的读数大于Rx两端真实电压，Rx的测量值大于真实值D由于电流表的分流作用，使Rx的测量值小于真实值答案BC解析该电路中电流表的读数为通过Rx的电流的真实值，电压表的读数为Rx两端的电压与电流表的分压之和，大于Rx两端的真实电压，根据欧姆定律知，Rx的测量值大于真实值，C对，D错该电路中，Rx的测量值实际上为R测RxRA，故电流表的内电阻越小，测量越精确，A错，B对
