資源簡介

電學專題實驗——《電表的改裝》專項提升
一、典型例題 方法賞析
1．（2024高二下·重慶市月考） 某實驗小組欲將電流表G（量程為0~3mA）改裝為歐姆表。實驗器材如下：
電動勢為的干電池1節、滑動變阻器（阻值范圍為）。將它們按如圖甲所示連接。
（1）將圖甲中接線柱　 　（填“P”或“Q”）接紅表筆。
（2）將圖甲中P、Q兩接線柱短接，調節滑動變阻器使電流表G滿偏，則歐姆表的內阻　 　。
（3）保持滑動變阻器不動，在P、Q間接入一電阻，電流表示數如圖乙所示，此電阻的阻值為　 　。
2．（2024·柳州模擬） 某同學在實驗室先將一滿偏電流、內阻的微安表G改裝成量程為0~1mA的電流表，再將改裝好的電流表改裝成具有兩個量程的電壓表（如圖虛線框內），其中一個較大的量程為0~3V。然后利用一個標準電壓表，根據如圖所示電路對改裝后的電壓表進行校準。已知、、均為定值電阻，其中。
（1）閉合開關S前，應將滑片P調至　 　端（選填“M”、“N”）。
（2）定值電阻的阻值　 　，　 　。
（3）當單刀雙擲開關撥到2位置時，電壓表的量程為　 　V。
3．（2024·遵義模擬） 某興趣小組修復一個量程為的電壓表，操作過程如下：
（1）將電壓表底座拆開后，展示其內部結構如圖甲所示，圖中是該表的3個接線柱，根據圖甲畫出如圖乙所示的電路圖。選擇的量程時，應接入電路的兩個接線柱是　 　（填“”或“”）。
（2）取出表頭G發現表頭完好，并用標準電流表測出表頭G滿偏電流為3mA。
（3）測量表頭G的內阻：按照如圖丙所示電路圖連接電路，閉合開關前，滑動變阻器滑片應移到　 　端（填“e”或“f”），先閉合開關，調節　 　，直至表頭G指針滿偏；再閉合開關，保持滑動變阻器阻值不變，僅調節電阻箱阻值，直至表頭G示數為滿偏示數的，此時電阻箱的示數為，則表頭G的內阻為　 　Ω。
（4）經檢測除損壞以外，其余元件均完好，要修復該電壓表，需用　 　Ω電阻替換。
（5）步驟（3）測量表頭G的內阻比實際值　 　。（填“偏大”或“偏小”）
4．（2024高二下·邵東期中） 某同學改裝和校準電壓表的電路圖如圖所示，圖中虛線框內是電壓表的改裝電路。
（1）已知表頭G滿偏電流為，表頭上標記的內阻值為，和是定值電阻。利用和表頭構成1mA的電流表，然后再將其改裝為量程為3V的電壓表。則根據題給條件，定值電阻的阻值應選　 　，　 　。
（2）用量程為3V、內阻為的標準電壓表V對改裝電壓表進行校準。在閉合開關S前，滑動變阻器的滑動端P應靠近　 　端（填“A”或“B”）。
（3）若表頭G內阻的真實值小于，則會造成改裝后電壓表的讀數與標準電壓表的讀數相比　 　（填“偏大”或“偏小”）。
二、夯實基礎 提升能力
5．（2024高三上·茂名一模）國家出臺政策嚴整酒駕醉駕的亂象，酒精濃度介于為酒駕，達到或以上為醉駕.某興趣小組同學想組裝一個酒精濃度測試儀，其中用到一種酒精傳感器的電阻隨酒精濃度的變化規律如圖10（a）所示.酒精濃度測試儀的調試電路如圖10（b）所示.提供的器材有：
A.酒精傳感器
B.直流電源（電動勢為，內阻不計）
C.電壓表（量程為，內阻非常大）
D.電阻箱（最大阻值為）
E.定值電阻R（阻值為）
F.單刀雙擲開關一個，導線若干
圖10
（1）按下列步驟進行調試：
①電路接通前，先將電阻箱調為，然后開關向　 　（選填“a”或“b”）端閉合，將電壓表此時指針對應的刻度線標記為　 　（保留兩位有效數字）；
②逐步減小電阻箱的阻值，電壓表的示數不斷　 　（選填“變大”或“變小”），按照圖10（a）數據將電壓表上“電壓”刻度線標為對應的“酒精濃度”；
③將開關向另一端閉合，測試儀即可正常使用.
（2）將調試好的酒精濃度測試儀進行酒精濃度測量，當電壓表讀數為，則測量的酒精濃度　 　（選填“有”或“沒有”）達到醉駕標準.
（3）使用一段時間后，由于電源的電動勢略微變小，內阻變大，導致酒精濃度的測量結果　 　（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）.
6．（2024高三下·湖南模擬） 小朗同學要將一滿偏電流Ig為500μA的微安表G改裝為毫安表。他先測量出微安表G的電阻，然后對微安表進行改裝，最后再利用一標準電流表，對改裝后的毫安表進行檢測。
（1）為測量出微安表 G 電阻，小朗同學設計了如圖（a）所示電路，器材如下：
A電源E1（電動勢1.5V，內阻很小）
B電源E2（電動勢6.0 V，內阻很小）
C滑動變阻器Ra（阻值0~2000Ω）
D滑動變阻器 Rb（阻值0~15000Ω）
E電阻箱R2（阻值0~600Ω）
F開關兩個，導線若干
為提高測量精度，電源E和滑動變阻器R1應該選擇____。
A．電源E1和滑動變阻器Ra B．電源E2和滑動變阻器Ra
C．電源E1和滑動變阻器Rb D．電源E2和滑動變阻器Rb
（2）該實驗操作的步驟有：
A按圖（a）電路原理圖連接線路；
B將R1的阻值調到最大，閉合開關S1后調節R1的阻值，使毫安表G的指針偏轉到滿刻度；
C保持 R1不變，再接通S2，調節電阻R2，使電流表G指針偏轉到滿刻度的一半，讀出R2的阻值為400Ω，即認為Rg=R2，用此方法測得電流表內阻的測量值與真實值相比　 　（選填“偏大”或“偏小”或“相等”）；
（3）若忽略實驗的誤差，現通過并聯一個阻值為R=80Ω的電阻把微安表改裝成為一個特定量程的毫安表，則改裝的電表量程為　 　mA；
（4）根據圖（b）所示電路對改裝后的電表進行檢測，當標準毫安表的示數為1.6mA時，改裝表的指針位置如圖（c）所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預期值，改裝電流表的實際量程是　 　mA；
（5）要達到（3）的預期目的，無論測得的內阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為　 　Ω的電阻即可。
7．（2024高三上·大同期末）某同學將一量程為1mA的毫安表改裝成量程為0.6A的電流表。先將電阻絲與該毫安表并聯進行改裝，根據標示每1cm電阻絲的電阻為，然后選用合適的電源、滑動變阻器、定值電阻、開關S和標準電流表對改裝后的電表進行檢測，設計的電路如圖所示。
（1）該毫安表銘牌標示的內阻為，據此計算電阻絲接入的長度應為　 　cm（結果保留1位有效數字）。
（2）按照電路圖連接電路，開關閉合前，的滑片應移到最　 　（填“左”或“右”）端。
（3）開關閉合后，調節的滑片位置，毫安表有示數，但電流表示數變化不顯著，故障原因可能是____（填選項前的字母）。
A．斷路 B．短路
（4）排除故障后，調節的滑片位置，當標準電流表的示數為0.42A時，毫安表的示數為0.60mA，由此可推測出改裝的電流表量程　 　（填“是”或“不是”）預期值。
8．（2024高二上·上黨期末）如圖所示，為某物理興趣小組改裝電流表的電路。已知毫安表表頭內阻為60Ω，滿偏電流為2mA，R1和R2為定值電阻。若毫安表可改裝成量程為4mA和15mA的電流表，則：
（1）圖中表筆A應為 　 　色（選填“紅”或“黑”）。
（2）選擇開關S與 　 　（選填“a”或“b”）端相接時，電流表的量程為15mA。
（3）由題給出的條件和數據，可以求出R1＝　 　Ω，R2＝　 　Ω。
（4）若表頭標記的內阻不準，造成改裝后的電流表示數比標準電流表示數偏小，則表頭內阻的真實值應 　 　（選填“大于”或“小于”）60Ω
三、思維提升 創新應用
9．（2023高三下·安順模擬） 某同學要將一量程為3mA的毫安表改裝為量程為3V的電壓表，該同學測得毫安表內阻為300Ω，經計算后將一阻值為的電阻與毫安表連接進行改裝。然后利用一標準電壓表，根據圖（a）所示電路對改裝后的電壓表進行檢測（虛線框內是改裝后的電壓表）。
（1）根據題給條件，　 　Ω。
（2）根據圖（a），將（b）中的實物連接補充完整　 　。
（3）當標準電壓表的示數為2.0V時，毫安表的指針位置如圖（c）所示，由此可以推測出，改裝后電壓表的量程不是預期值，而是　 　V（保留2位有效數字）。
（4）改裝的電壓表量程不是預期值，原因可能是____。（填正確答案標號）
A．毫安表內阻測量錯誤，實際內阻大于300Ω
B．毫安表內阻測量錯誤，實際內阻小于300Ω
C．值計算錯誤，接入的電阻偏小
D．值計算錯誤，接入的電阻偏大
（5）經檢查，值計算正確，且接入電路的值無誤，則毫安表的內阻為　 　Ω。（保留3位有效數字）
10．（2023高二上·懷仁月考）某物理興趣小組將一個量程的毫安表改裝成量程的電壓表．
（1）先利用歐姆表測量了毫安表的內阻，然后將合適的電阻與該毫安表串聯，從而改裝成量程的電壓表，請寫出電阻的字母表達式　 　（用表示）；此后利用一只同量程的標準電壓表，連接成圖甲所示電路，對改裝后的電壓表進行校對，但在滑動變阻器從左到右調節時，發現改裝后的電壓表示數總是比同量程的標準電壓表的示數大，出現這種現象的可能原因是：　 　（回答一條即可）；
圖甲 圖乙 圖丙
（2）為更進一步準確測量毫安表的內阻，利用圖乙所示的電路進行了毫安表內阻的測量，具體步驟如下：
①閉合開關，調節滑動變阻器、電阻箱，分別記錄毫安表的示數、電流表的示數及電阻箱的數值；
②重復①的操作，記錄多組不同，作出圖像，如圖丙所示，則毫安表的內阻為　 　．
11．（2023·深圳模擬）某物理興趣小組欲將電流表改裝成量程為的電壓表。小組同學先用如圖甲所示的電路測量電流表的內阻，提供的實驗器材有：
A．電流表（量程為，內阻約為）；
B．電流表（量程為，內阻約為）；
C．定值電阻（阻值為）；
D．定值電阻（阻值為）；
E.滑動變阻器R；
F.一節新的干電池E；
G.開關S及導線若干。
（1）圖甲中的電阻應選用　 　（填“C”或“D”）。
（2）根據圖甲，用筆畫線代替導線，補充完成圖乙中實物間的連線。
（3）正確連接線路后，閉合開關S，調節滑動變阻器的滑片，獲得多組的示數和的示數，將對應的數據在坐標系中描點，作出圖像如圖丙所示，的內阻為　 　（結果保留三位有效數字）。
（4）給串聯一個阻值為　 　（結果保留三位有效數字）的定值電阻，可將改裝成量程為的電壓表V。
（5）用標準電壓表與V并聯進行校準。當的示數為時，的示數為，則V的實際量程為　 　V（結果保留三位有效數字）。
12．（2023高二下·湖北期中）某同學要將量程為3mA的毫安表G改裝成量程為30mA的電流表。他先測量出毫安表G的內阻，然后對電表進行改裝，最后再利用一標準毫安表對改裝后的電流表進行校準，可供選擇的器材如下：毫安表頭G（量程3mA，內阻約為幾百歐姆）
A．滑動變阻器R1（0~1kΩ）；
B．滑動變阻器R2（0~10kΩ）；
C．電阻箱R（0~9999.9Ω）；
D．電源E1（電動勢約為1.5V）；
E.電源E2（電動勢約為9V）；開關、導線若干具體實驗步驟如下：
①按電路原理圖a連接電路；
②將滑動變阻器的阻值調到最大，閉合開關S1后調節滑動變阻器的阻值，使毫安表G的指針滿偏；
③閉合S2，保持滑動變阻器不變，調節電阻箱的阻值，使毫安表G的指針偏轉到量程的三分之一位置；
④記下電阻箱的阻值
回答下列問題：
（1）為減小實驗誤差，實驗中電源應選用　 　（填器材前的字母），滑動變阻器應選用　 　（填器材前的字母）；
（2）如果按正確操作步驟測得電阻箱的阻值為90.0Ω，則毫安表G內阻的測量值Rg=　 　Ω，與毫安表內阻的真實值Rg'相比，Rg　 　（填“＞”“=”或“＜”）Rg'；
（3）若按照第（2）問測算的Rg，將上述毫安表G并聯一個定值電阻R改裝成量程為30mA的電流表，接著該同學對改裝后的電表按照圖b所示電路進行校準，當標準毫安表的示數為16.0mA時，改裝表的指針位置如圖c所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預期值，要想達到實驗目的，無論測得的內阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將定值電阻R換成一個阻值為kR的電阻即可，其中k=　 　；
（4）若用該電流表量程3mA，內阻按照第（2）問測算的Rg按正確的步驟改裝成歐姆表并測標準電阻Rx的阻值時（如圖d），理論上其測量結果與標準電阻Rx實際阻值相比較　 　（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
13．（2023高三上·成都月考）要測一個待測電阻絲（約為）的阻值，實驗室提供了如下器材：
A.電源E：電動勢12V，內阻不計；
B.電流表A：量程0~15mA，內阻為；
C.電壓表V：量程0~10V，內阻約為；
D.滑動變阻器：最大阻值，額定電流0.5A；
E.滑動變阻器：最大阻值，額定電流0.1A；
F.定值電阻；
G.定值電阻；
H.定值電阻；
L.電鍵S及導線若干。
要求實驗中盡可能準確測量的阻值，并測量出多組數據。請回答下面問題：
（1）分別用游標卡尺、螺旋測微器測出電阻絲的長度L和直徑D，讀數如下圖所示，　 　mm，　 　mm。
（2）為了在實驗時能獲得更大的測量范圍，實驗中滑動變阻器應選　 　。（選填或）
（3）為了測定待測電阻上的電流，應將定值電阻　 　（選填或或）與電流表并聯，將其改裝成一個大量程的電流表。
（4）利用所給器材，在虛線框內畫出測量待測電阻阻值的實驗原理電路圖（所有的器材必須用題中所給的符號表示）　 　。
（5）根據以上實驗原理電路圖進行實驗，若電流表的示數為I，電壓表的示數為U，則其電阻率的表達式為　 　。（使用題目中所給的字母表示）
四、直擊高考 達成素養
14．（2024·安徽） 某實驗小組要將電流表 G（銘牌標示：Ig=500μA，Rg=800Ω）改裝成量程為 1V 和 3V的電壓表，并用標準電壓表對其進行校準。選用合適的電源、滑動變阻器、電阻箱、開關和標準電壓表等實驗器材，按圖⑴所示連接電路，其中虛線框內為改裝電路。
（1）開關S1閉合前，滑片 P 應移動到　 　（填“M”或“N”）端。
（2）根據要求和已知信息，電阻箱R1的阻值已調至1200 ，則R2的阻值應調至　 　 。
（3）當單刀雙擲開關S2與 a 連接時，電流表 G 和標準電壓表 V 的示數分別為 I、U，則電流表 G 的內阻
可表示為　 　。（結果用 U、I、R1、R2表示）
（4）校準電表時，發現改裝后電壓表的讀數始終比標準電壓表的讀數偏大，經排查發現電流表 G 內阻的真實值與銘牌標示值有偏差，則只要____即可。（填正確答案標號）
A．增大電阻箱R1的阻值
B．減小電阻箱R2的阻值
C．將滑動變阻器的滑片 P 向 M 端滑動
（5）校準完成后，開關S2與 b 連接，電流表 G 的示數如圖（2）所示，此示數對應的改裝電壓表讀數為　 　V。（保留 2 位有效數字）
答案解析部分
1．【答案】（1）P
（2）500
（3）1000
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）電流從紅表筆進入從黑表筆流出，所以接線柱P接紅表筆；
（2）歐姆表的內阻
（3）由
電阻的阻值為
【分析】電流從紅表筆進入從黑表筆流出，熟練掌握歐姆擋測電阻的原理及操作步驟，短接時，回路中只存在內電阻，接入外電阻時，回路中總電阻等于內電阻與外電阻之和，再結合閉合電路歐姆定律進行解答。
2．【答案】（1）M
（2）100；2400
（3）0.6
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）閉合開關S前，應將滑片P調至最左端，即M端。
（2）根據題意有
代入數據解得
當開關接1時，電壓表的量程較大，即為0~3V，所以
代入數據解得
（3）當單刀雙擲開關撥到2位置時，有
代入數據解得
【分析】閉合開關前，滑動變阻器應置于使電表讀數最小的位置。熟練掌握電表改裝的原理及計算方法。明確電路接不同開關的連接方式，再根據串并聯規律及改裝原理進行解答。
3．【答案】（1）
（2）無
（3）；滑動變阻器滑片；
（4）
（5）偏小
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）由歐姆定律
可知，與表頭G串聯的總電阻越大，電壓表量程越大，故選擇0~15V的量程時，應接入電路的兩個接線柱是ac。
（3）為保證電路安全，閉合開關前，滑動變阻器接入電路的電阻應調到最大，即滑動變阻器滑片應移到e端，先閉合開關，調節滑動變阻器滑片，直至表頭G指針滿偏。閉合開關，保持滑動變阻器阻值不變，僅調節電阻箱阻值，直至表頭G示數為滿偏示數的，此時認為干路電流仍為，則有
解得
（4）由（1）中分析可知，接入電路的兩個接線柱是bc時，電壓表的量程為0~3V，由歐姆定律可得
解得
（5）步驟（3）測量表頭G的內阻時，閉合開關之后，由于回路中的總電阻減小，導致干路電流大于，則通過電阻箱的電流大于，則測量表頭G的內阻比實際值偏小。
【分析】（1）根據歐姆定律，分析選擇0~15V的量程時，應接入電路的兩個接線柱；（3）由保證電路安全的目的，分析閉合開關前，滑動變阻器滑片的位置；由歐姆定律計算表頭G的內阻；（4）分析接線柱為bc時電壓表的路程，再由歐姆定律求出的阻值；（5）根據實驗原理，分析實驗誤差。
4．【答案】（1）；
（2）A
（3）偏大
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）根據題意，與表頭G構成1mA的電流表，則
解得
此時電流表的電阻為
然后再將其與串聯改裝為量程為3V的電壓表，則
聯立解得
（2）用量程為3V、內阻為的標準電壓表V對改裝電壓表進行校準。在閉合開關S前，滑動變阻器的滑動端P應靠近A端，可以使電壓表從零開始逐漸變大。
（3）若表頭G內阻的真實值小于，則實際通過表頭G的電流偏大，則會造成改裝后電壓表的讀數與標準電壓表的讀數相比偏大。
【分析】（1）改裝成電流表，表頭與定值電阻并聯，改裝成電壓表，表頭與定值電阻串聯；
（2）分壓式電路，在閉合開關S前，滑動變阻器的滑動端P處在使并聯電路短路位置，對用電器具有保護作用。
（3）若表頭G內阻的真實值小于，滿偏電壓不變，則實際通過表頭G的電流偏大。
5．【答案】（1）b；0.10；變大
（2）沒有
（3）偏小
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）①本實驗采用替代法，用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻Rg，故應先將電阻箱調到 40.0Ω，結合電路，開關應向b端閉合；由圖甲可知Rg=40Ω時，酒精濃度為0.10mg/mL。
②逐步減小電阻箱的阻值，定值電阻上的分壓變大，電壓表的示數不斷變大。
（2）電壓表讀數為1.6V，所以
解得
通過圖甲可知，此的酒精濃度為0.10mg/mL，沒有達到醉駕標準。
（3）使用一段時間后，由于電源的電動勢略微變小，內阻變大，電路中電流將減小，電壓表示數將偏小，故酒精濃度的測量結果將偏小。
【分析】本實驗采用替代法，先用電阻箱確定不同阻值對應的電壓表示數，再將電路連接傳感器，根據測量時，電壓表的示數確定此時傳感器的阻值，再根據圖a確定此時測試者對應的酒精濃度。
6．【答案】（1）D
（2）偏小
（3）3.0
（4）3.2
（5）86.4
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】 【解答】（1）由于實驗中各器件的阻值都比較大，為減小實驗誤差，電源電動勢應盡可能大些，另外閉合開關 S2時認為電路中總電流不變，實際閉合開關S2后，電路總電阻變小，電路電流變大，而閉合開關 S2時微安表兩端的電壓變化越小，實驗誤差就越小，則選用電動勢較大的電源，故電源應選 E2，且滑動變阻器要能使微安表滿偏，所以選擇Rb。
故答案為：D。
（2）閉合 S2后，R2與Rg的并聯值R并Ig，而此時G的示數為滿偏電流的一半，所以IR2大于滿偏電流的一半，所以R2（3）根據電流表的改裝原理有
（4）標準毫安表的示數為1.6mA時，改裝后的電表顯示為刻度盤的中值刻度，故改裝電流表的量程為3.2mA。
（5）把毫安表改裝成電流表需要并聯分流電阻，并聯電阻阻值
當量程為3.2mA時，則有
所以
當量程為3.0mA時，則有
所以
【分析】選擇儀器時在滿足測量要求的同時，盡可能的減少由于讀數等帶來的誤差影響。圖a利用半偏法測量電表內阻，默認閉合開關前后回路中總電流不變，再根據實際情況結合歐姆定律及串并聯規律進行誤差分析。熟悉掌握電報改裝的原理及電表校準的應用。
7．【答案】（1）0.5
（2）左
（3）A
（4）不是
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）根據串并聯規律
解得
接入長度應為0.5cm。
（2）為保護測量電路，應該將滑片滑至最左端。
（3）R1短路，毫安表示數為零，R1斷路，標準電流表示數接近于零。
故答案為：A。
（4）由于
故不是預期值。
【分析】根據電表改裝原理及串并聯規律推導得出接入電阻的阻值，在根據題意確定電阻絲的長度。為保護測量電路，閉合開關前，滑片應滑至時電路中電表讀數最小的位置。短路電阻相當于導線，斷路電阻相當于斷開的開關。
8．【答案】（1）紅
（2）a
（3）16；44
（4）大于
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）根據電流“紅進黑出”的規律，可知表筆A應為紅色。
（2）由歐姆定律可得，開關S接a時，電流表的量程為
接b時，電流表的量程為
可知選擇開關S與a端相接時，表的量程大，故選擇開關S與a端相接時，電流表的量程為15mA。
（3）將數據代入（2）中表達式，解得
，
（4）改裝后的電流表示數比標準電流表示數偏小，流過表頭的電流偏小，表頭內阻偏大，即表頭內阻的真實值應大于。
【分析】（1）根據電流“紅進黑出”的規律，分析表筆的顏色；（2）由歐姆定律分析開關S接a和b時的量程關系；（3）由歐姆定律求解R1和R2的阻值；（4）根據電流表的改裝原理分析實驗誤差。
9．【答案】（1）700
（2）
（3）2.4
（4）B；C
（5）100
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】 【解答】（1）將毫安表改裝成電壓表需要將毫安表與電阻R0串聯，則有
解得
（2）實物連接如圖
（3）由歐姆定律可知
解得
故改裝后電壓表的量程為2.4V。
（4）A、由上述分析可知，改裝后的電壓表量程偏小。R0連入回路中的阻值為
可知若毫安表內阻測量錯誤，實際內阻大于300Ω，則
改裝后電壓表量程偏大，故A錯誤；
B、若毫安表內阻測量錯誤，實際內阻小于300Ω，則
改裝后電壓表量程偏小，故B正確；
CD、由上述分析可知，改裝后的電壓表量程偏小，故若誤差是由于R0值計算錯誤導致的，則R0連入電路中的阻值偏小，故C正確，D錯誤。
故答案為：BC。
（5）經檢查，R0值計算正確，且接入電路的值無誤，則R0=700Ω，由
解得
【分析】熟練掌握電表改裝的原理及計算方法。連接實物圖時注意導線不要相交。熟練掌握改裝電表校準的原理和計算方法。改裝后的電壓表量程偏小，根據改裝原理確定可能的原因。
10．【答案】（1）；測量毫安表內阻時，測得內阻偏大/定值電阻偏小
（2）100
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）根據歐姆定律可知
解得
改裝后的電壓表示數總是比同量程的標準電壓表的示數大，可知通過改裝電壓表的電流較大，出現這種現象的可能原因是測量毫安表內阻時，測得內阻偏大，或者定值電阻偏小；
（2）由電路可知
即
結合圖像的斜率可得
【分析】（1）由歐姆定律求出電阻的阻值；根據改裝原理分析實驗誤差；（2）根據電路結構，由歐姆定律推導的表達式，再結合圖像的斜率，求解毫安表的內阻。
11．【答案】（1）C
（2）
（3）300
（4）14.7
（5）15.5
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）當電流表A1、A2滿偏時，A1并聯的電阻約為，圖甲中的電阻應選用C；
（2）根據圖甲，用筆畫線代替導線，補充完成圖乙中實物間的連線如圖所示
（3）根據串并聯電路特點和歐姆定律有，整理得，根據圖像可得，代入數據解得
（4）將改裝成量程為的電壓表，需要串聯的電阻為
（5）當的示數為時，的示數為，當的示數為時，的示數為，則V的實際量程為
【分析】（1）利用電表的改裝結合電流表的量程及歐姆定律可以求出電阻的選擇；
（2）利用電路圖進行實物圖的連線；
（3）利用并聯電路的電流特點結合圖像斜率可以求出A1的內阻大小；
（4）利用電表的改裝結合串聯電路的歐姆定律可以求出串聯電阻的大小；
（5）利用歐姆定律可以求出電壓表的實際量程。
12．【答案】（1）E；B
（2）180；<
（3）
（4）相等
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）根據實驗原理，當閉合后，電路總電阻會減小，總電流會變大，則當毫安表G的指針偏轉到量程的三分之一位置時，通過電阻箱的電流會大于毫安表讀數的2倍，會產生誤差；為了使得當閉合后電路總電阻變化較小，則滑動變阻器用電阻阻值較大的，這樣的話要想能使毫安表能調節到滿偏，則所用電源的電動勢應該較大，即采用。
（2）根據以上分析可知，如果按正確操作步驟測得的阻值為，因認為通過電阻箱的電路等于毫安表電流的2倍，則毫安表G內阻等于電阻箱的阻值的2倍，即毫安表G內阻的測量值，實際上因通過電阻箱的電流會大于毫安表讀數的2倍，則毫安表內阻的真實值偏大，即與毫安表內阻的真實值相比
（3）當標準毫安表的示數為16.0mA時，改裝表的讀數為15.0mA，則當改裝表滿偏時，對應的真實電流為32.0mA，即把毫安表G改裝成32mA的電流表時，把毫安表G改裝成30mA的電流表時，所以
（4）測量時歐姆表進行歐姆調零，表頭的內阻的誤差不影響歐姆表的內阻，所以，測量值等于真實值。
【分析】（1）為了減小電路的誤差滑動變阻器應該選擇大電阻；為了使毫安表滿偏，應該使用較大電動勢的電源；
（2）利用并聯回路的電流特點可以求出毫安表內阻的大小，利用實際通過電阻箱的電流偏大，所以毫安表測量值偏小；
（3）利用毫安表的讀數和標準電表的讀數對比可以求出改裝后毫安表的兩次，進而可以求出電阻和k值的大小；
（4）當對歐姆表進行歐姆調零時，表頭內阻不影響歐姆表內阻所以測量值等于真實值。
13．【答案】50.50；0.900；；；；
【知識點】電表的改裝與應用
14．【答案】（1）M
（2）4000
（3）
（4）A
（5）0.86
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】 （1）開關S1閉合前，為保護電路，滑動變阻器應處于最大阻值處，故滑片P應移動到M端；
（2）根據要將電流表G改裝成量程為1V和3V的電壓表，可得，當單刀雙擲開關S2與a相連時，量程為3V，根據歐姆定律有： ，代入數值解得：R2=4000Ω
（3）當單刀雙擲開關S2與a連接時，根據歐姆定律有：
（4）校準電表時，發現改裝后電壓表的讀數始終比標準電壓表的讀數偏大，則改裝后電壓表的電流偏大，故電阻偏小，需要增大電阻，故BC錯誤，A正確。
故選：A。
（5）校準完成后，開關S2與b連接，此時讀數為430μA，且改裝后的電壓表量程為1V，根據比例關系有： ，解得此示數對應的改裝電壓表讀數U'=0.86V。
故答案為：（1）M；（2）4000；（3） ；（4）A；（5）0.86。
【分析】 （1）根據保護電路思想，滑動變阻器最開始應處于最大阻值處分析求解；
（2）根據歐姆定律結合改裝的量程分析求解；
（3）根據歐姆定律，結合電路的串并聯關系分析求解；
（4）根據改裝后電壓表的讀數始終比標準電壓表的讀數偏大，則改裝后電壓表的電流偏大，分析求解；
（5）根據改裝的電壓表量程和原表量程，按照比例關系分析求解。
1 / 1電學專題實驗——《電表的改裝》專項提升
一、典型例題 方法賞析
1．（2024高二下·重慶市月考） 某實驗小組欲將電流表G（量程為0~3mA）改裝為歐姆表。實驗器材如下：
電動勢為的干電池1節、滑動變阻器（阻值范圍為）。將它們按如圖甲所示連接。
（1）將圖甲中接線柱　 　（填“P”或“Q”）接紅表筆。
（2）將圖甲中P、Q兩接線柱短接，調節滑動變阻器使電流表G滿偏，則歐姆表的內阻　 　。
（3）保持滑動變阻器不動，在P、Q間接入一電阻，電流表示數如圖乙所示，此電阻的阻值為　 　。
【答案】（1）P
（2）500
（3）1000
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）電流從紅表筆進入從黑表筆流出，所以接線柱P接紅表筆；
（2）歐姆表的內阻
（3）由
電阻的阻值為
【分析】電流從紅表筆進入從黑表筆流出，熟練掌握歐姆擋測電阻的原理及操作步驟，短接時，回路中只存在內電阻，接入外電阻時，回路中總電阻等于內電阻與外電阻之和，再結合閉合電路歐姆定律進行解答。
2．（2024·柳州模擬） 某同學在實驗室先將一滿偏電流、內阻的微安表G改裝成量程為0~1mA的電流表，再將改裝好的電流表改裝成具有兩個量程的電壓表（如圖虛線框內），其中一個較大的量程為0~3V。然后利用一個標準電壓表，根據如圖所示電路對改裝后的電壓表進行校準。已知、、均為定值電阻，其中。
（1）閉合開關S前，應將滑片P調至　 　端（選填“M”、“N”）。
（2）定值電阻的阻值　 　，　 　。
（3）當單刀雙擲開關撥到2位置時，電壓表的量程為　 　V。
【答案】（1）M
（2）100；2400
（3）0.6
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）閉合開關S前，應將滑片P調至最左端，即M端。
（2）根據題意有
代入數據解得
當開關接1時，電壓表的量程較大，即為0~3V，所以
代入數據解得
（3）當單刀雙擲開關撥到2位置時，有
代入數據解得
【分析】閉合開關前，滑動變阻器應置于使電表讀數最小的位置。熟練掌握電表改裝的原理及計算方法。明確電路接不同開關的連接方式，再根據串并聯規律及改裝原理進行解答。
3．（2024·遵義模擬） 某興趣小組修復一個量程為的電壓表，操作過程如下：
（1）將電壓表底座拆開后，展示其內部結構如圖甲所示，圖中是該表的3個接線柱，根據圖甲畫出如圖乙所示的電路圖。選擇的量程時，應接入電路的兩個接線柱是　 　（填“”或“”）。
（2）取出表頭G發現表頭完好，并用標準電流表測出表頭G滿偏電流為3mA。
（3）測量表頭G的內阻：按照如圖丙所示電路圖連接電路，閉合開關前，滑動變阻器滑片應移到　 　端（填“e”或“f”），先閉合開關，調節　 　，直至表頭G指針滿偏；再閉合開關，保持滑動變阻器阻值不變，僅調節電阻箱阻值，直至表頭G示數為滿偏示數的，此時電阻箱的示數為，則表頭G的內阻為　 　Ω。
（4）經檢測除損壞以外，其余元件均完好，要修復該電壓表，需用　 　Ω電阻替換。
（5）步驟（3）測量表頭G的內阻比實際值　 　。（填“偏大”或“偏小”）
【答案】（1）
（2）無
（3）；滑動變阻器滑片；
（4）
（5）偏小
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）由歐姆定律
可知，與表頭G串聯的總電阻越大，電壓表量程越大，故選擇0~15V的量程時，應接入電路的兩個接線柱是ac。
（3）為保證電路安全，閉合開關前，滑動變阻器接入電路的電阻應調到最大，即滑動變阻器滑片應移到e端，先閉合開關，調節滑動變阻器滑片，直至表頭G指針滿偏。閉合開關，保持滑動變阻器阻值不變，僅調節電阻箱阻值，直至表頭G示數為滿偏示數的，此時認為干路電流仍為，則有
解得
（4）由（1）中分析可知，接入電路的兩個接線柱是bc時，電壓表的量程為0~3V，由歐姆定律可得
解得
（5）步驟（3）測量表頭G的內阻時，閉合開關之后，由于回路中的總電阻減小，導致干路電流大于，則通過電阻箱的電流大于，則測量表頭G的內阻比實際值偏小。
【分析】（1）根據歐姆定律，分析選擇0~15V的量程時，應接入電路的兩個接線柱；（3）由保證電路安全的目的，分析閉合開關前，滑動變阻器滑片的位置；由歐姆定律計算表頭G的內阻；（4）分析接線柱為bc時電壓表的路程，再由歐姆定律求出的阻值；（5）根據實驗原理，分析實驗誤差。
4．（2024高二下·邵東期中） 某同學改裝和校準電壓表的電路圖如圖所示，圖中虛線框內是電壓表的改裝電路。
（1）已知表頭G滿偏電流為，表頭上標記的內阻值為，和是定值電阻。利用和表頭構成1mA的電流表，然后再將其改裝為量程為3V的電壓表。則根據題給條件，定值電阻的阻值應選　 　，　 　。
（2）用量程為3V、內阻為的標準電壓表V對改裝電壓表進行校準。在閉合開關S前，滑動變阻器的滑動端P應靠近　 　端（填“A”或“B”）。
（3）若表頭G內阻的真實值小于，則會造成改裝后電壓表的讀數與標準電壓表的讀數相比　 　（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1）；
（2）A
（3）偏大
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）根據題意，與表頭G構成1mA的電流表，則
解得
此時電流表的電阻為
然后再將其與串聯改裝為量程為3V的電壓表，則
聯立解得
（2）用量程為3V、內阻為的標準電壓表V對改裝電壓表進行校準。在閉合開關S前，滑動變阻器的滑動端P應靠近A端，可以使電壓表從零開始逐漸變大。
（3）若表頭G內阻的真實值小于，則實際通過表頭G的電流偏大，則會造成改裝后電壓表的讀數與標準電壓表的讀數相比偏大。
【分析】（1）改裝成電流表，表頭與定值電阻并聯，改裝成電壓表，表頭與定值電阻串聯；
（2）分壓式電路，在閉合開關S前，滑動變阻器的滑動端P處在使并聯電路短路位置，對用電器具有保護作用。
（3）若表頭G內阻的真實值小于，滿偏電壓不變，則實際通過表頭G的電流偏大。
二、夯實基礎 提升能力
5．（2024高三上·茂名一模）國家出臺政策嚴整酒駕醉駕的亂象，酒精濃度介于為酒駕，達到或以上為醉駕.某興趣小組同學想組裝一個酒精濃度測試儀，其中用到一種酒精傳感器的電阻隨酒精濃度的變化規律如圖10（a）所示.酒精濃度測試儀的調試電路如圖10（b）所示.提供的器材有：
A.酒精傳感器
B.直流電源（電動勢為，內阻不計）
C.電壓表（量程為，內阻非常大）
D.電阻箱（最大阻值為）
E.定值電阻R（阻值為）
F.單刀雙擲開關一個，導線若干
圖10
（1）按下列步驟進行調試：
①電路接通前，先將電阻箱調為，然后開關向　 　（選填“a”或“b”）端閉合，將電壓表此時指針對應的刻度線標記為　 　（保留兩位有效數字）；
②逐步減小電阻箱的阻值，電壓表的示數不斷　 　（選填“變大”或“變小”），按照圖10（a）數據將電壓表上“電壓”刻度線標為對應的“酒精濃度”；
③將開關向另一端閉合，測試儀即可正常使用.
（2）將調試好的酒精濃度測試儀進行酒精濃度測量，當電壓表讀數為，則測量的酒精濃度　 　（選填“有”或“沒有”）達到醉駕標準.
（3）使用一段時間后，由于電源的電動勢略微變小，內阻變大，導致酒精濃度的測量結果　 　（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）.
【答案】（1）b；0.10；變大
（2）沒有
（3）偏小
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）①本實驗采用替代法，用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻Rg，故應先將電阻箱調到 40.0Ω，結合電路，開關應向b端閉合；由圖甲可知Rg=40Ω時，酒精濃度為0.10mg/mL。
②逐步減小電阻箱的阻值，定值電阻上的分壓變大，電壓表的示數不斷變大。
（2）電壓表讀數為1.6V，所以
解得
通過圖甲可知，此的酒精濃度為0.10mg/mL，沒有達到醉駕標準。
（3）使用一段時間后，由于電源的電動勢略微變小，內阻變大，電路中電流將減小，電壓表示數將偏小，故酒精濃度的測量結果將偏小。
【分析】本實驗采用替代法，先用電阻箱確定不同阻值對應的電壓表示數，再將電路連接傳感器，根據測量時，電壓表的示數確定此時傳感器的阻值，再根據圖a確定此時測試者對應的酒精濃度。
6．（2024高三下·湖南模擬） 小朗同學要將一滿偏電流Ig為500μA的微安表G改裝為毫安表。他先測量出微安表G的電阻，然后對微安表進行改裝，最后再利用一標準電流表，對改裝后的毫安表進行檢測。
（1）為測量出微安表 G 電阻，小朗同學設計了如圖（a）所示電路，器材如下：
A電源E1（電動勢1.5V，內阻很小）
B電源E2（電動勢6.0 V，內阻很小）
C滑動變阻器Ra（阻值0~2000Ω）
D滑動變阻器 Rb（阻值0~15000Ω）
E電阻箱R2（阻值0~600Ω）
F開關兩個，導線若干
為提高測量精度，電源E和滑動變阻器R1應該選擇____。
A．電源E1和滑動變阻器Ra B．電源E2和滑動變阻器Ra
C．電源E1和滑動變阻器Rb D．電源E2和滑動變阻器Rb
（2）該實驗操作的步驟有：
A按圖（a）電路原理圖連接線路；
B將R1的阻值調到最大，閉合開關S1后調節R1的阻值，使毫安表G的指針偏轉到滿刻度；
C保持 R1不變，再接通S2，調節電阻R2，使電流表G指針偏轉到滿刻度的一半，讀出R2的阻值為400Ω，即認為Rg=R2，用此方法測得電流表內阻的測量值與真實值相比　 　（選填“偏大”或“偏小”或“相等”）；
（3）若忽略實驗的誤差，現通過并聯一個阻值為R=80Ω的電阻把微安表改裝成為一個特定量程的毫安表，則改裝的電表量程為　 　mA；
（4）根據圖（b）所示電路對改裝后的電表進行檢測，當標準毫安表的示數為1.6mA時，改裝表的指針位置如圖（c）所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預期值，改裝電流表的實際量程是　 　mA；
（5）要達到（3）的預期目的，無論測得的內阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為　 　Ω的電阻即可。
【答案】（1）D
（2）偏小
（3）3.0
（4）3.2
（5）86.4
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】 【解答】（1）由于實驗中各器件的阻值都比較大，為減小實驗誤差，電源電動勢應盡可能大些，另外閉合開關 S2時認為電路中總電流不變，實際閉合開關S2后，電路總電阻變小，電路電流變大，而閉合開關 S2時微安表兩端的電壓變化越小，實驗誤差就越小，則選用電動勢較大的電源，故電源應選 E2，且滑動變阻器要能使微安表滿偏，所以選擇Rb。
故答案為：D。
（2）閉合 S2后，R2與Rg的并聯值R并Ig，而此時G的示數為滿偏電流的一半，所以IR2大于滿偏電流的一半，所以R2（3）根據電流表的改裝原理有
（4）標準毫安表的示數為1.6mA時，改裝后的電表顯示為刻度盤的中值刻度，故改裝電流表的量程為3.2mA。
（5）把毫安表改裝成電流表需要并聯分流電阻，并聯電阻阻值
當量程為3.2mA時，則有
所以
當量程為3.0mA時，則有
所以
【分析】選擇儀器時在滿足測量要求的同時，盡可能的減少由于讀數等帶來的誤差影響。圖a利用半偏法測量電表內阻，默認閉合開關前后回路中總電流不變，再根據實際情況結合歐姆定律及串并聯規律進行誤差分析。熟悉掌握電報改裝的原理及電表校準的應用。
7．（2024高三上·大同期末）某同學將一量程為1mA的毫安表改裝成量程為0.6A的電流表。先將電阻絲與該毫安表并聯進行改裝，根據標示每1cm電阻絲的電阻為，然后選用合適的電源、滑動變阻器、定值電阻、開關S和標準電流表對改裝后的電表進行檢測，設計的電路如圖所示。
（1）該毫安表銘牌標示的內阻為，據此計算電阻絲接入的長度應為　 　cm（結果保留1位有效數字）。
（2）按照電路圖連接電路，開關閉合前，的滑片應移到最　 　（填“左”或“右”）端。
（3）開關閉合后，調節的滑片位置，毫安表有示數，但電流表示數變化不顯著，故障原因可能是____（填選項前的字母）。
A．斷路 B．短路
（4）排除故障后，調節的滑片位置，當標準電流表的示數為0.42A時，毫安表的示數為0.60mA，由此可推測出改裝的電流表量程　 　（填“是”或“不是”）預期值。
【答案】（1）0.5
（2）左
（3）A
（4）不是
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）根據串并聯規律
解得
接入長度應為0.5cm。
（2）為保護測量電路，應該將滑片滑至最左端。
（3）R1短路，毫安表示數為零，R1斷路，標準電流表示數接近于零。
故答案為：A。
（4）由于
故不是預期值。
【分析】根據電表改裝原理及串并聯規律推導得出接入電阻的阻值，在根據題意確定電阻絲的長度。為保護測量電路，閉合開關前，滑片應滑至時電路中電表讀數最小的位置。短路電阻相當于導線，斷路電阻相當于斷開的開關。
8．（2024高二上·上黨期末）如圖所示，為某物理興趣小組改裝電流表的電路。已知毫安表表頭內阻為60Ω，滿偏電流為2mA，R1和R2為定值電阻。若毫安表可改裝成量程為4mA和15mA的電流表，則：
（1）圖中表筆A應為 　 　色（選填“紅”或“黑”）。
（2）選擇開關S與 　 　（選填“a”或“b”）端相接時，電流表的量程為15mA。
（3）由題給出的條件和數據，可以求出R1＝　 　Ω，R2＝　 　Ω。
（4）若表頭標記的內阻不準，造成改裝后的電流表示數比標準電流表示數偏小，則表頭內阻的真實值應 　 　（選填“大于”或“小于”）60Ω
【答案】（1）紅
（2）a
（3）16；44
（4）大于
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）根據電流“紅進黑出”的規律，可知表筆A應為紅色。
（2）由歐姆定律可得，開關S接a時，電流表的量程為
接b時，電流表的量程為
可知選擇開關S與a端相接時，表的量程大，故選擇開關S與a端相接時，電流表的量程為15mA。
（3）將數據代入（2）中表達式，解得
，
（4）改裝后的電流表示數比標準電流表示數偏小，流過表頭的電流偏小，表頭內阻偏大，即表頭內阻的真實值應大于。
【分析】（1）根據電流“紅進黑出”的規律，分析表筆的顏色；（2）由歐姆定律分析開關S接a和b時的量程關系；（3）由歐姆定律求解R1和R2的阻值；（4）根據電流表的改裝原理分析實驗誤差。
三、思維提升 創新應用
9．（2023高三下·安順模擬） 某同學要將一量程為3mA的毫安表改裝為量程為3V的電壓表，該同學測得毫安表內阻為300Ω，經計算后將一阻值為的電阻與毫安表連接進行改裝。然后利用一標準電壓表，根據圖（a）所示電路對改裝后的電壓表進行檢測（虛線框內是改裝后的電壓表）。
（1）根據題給條件，　 　Ω。
（2）根據圖（a），將（b）中的實物連接補充完整　 　。
（3）當標準電壓表的示數為2.0V時，毫安表的指針位置如圖（c）所示，由此可以推測出，改裝后電壓表的量程不是預期值，而是　 　V（保留2位有效數字）。
（4）改裝的電壓表量程不是預期值，原因可能是____。（填正確答案標號）
A．毫安表內阻測量錯誤，實際內阻大于300Ω
B．毫安表內阻測量錯誤，實際內阻小于300Ω
C．值計算錯誤，接入的電阻偏小
D．值計算錯誤，接入的電阻偏大
（5）經檢查，值計算正確，且接入電路的值無誤，則毫安表的內阻為　 　Ω。（保留3位有效數字）
【答案】（1）700
（2）
（3）2.4
（4）B；C
（5）100
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】 【解答】（1）將毫安表改裝成電壓表需要將毫安表與電阻R0串聯，則有
解得
（2）實物連接如圖
（3）由歐姆定律可知
解得
故改裝后電壓表的量程為2.4V。
（4）A、由上述分析可知，改裝后的電壓表量程偏小。R0連入回路中的阻值為
可知若毫安表內阻測量錯誤，實際內阻大于300Ω，則
改裝后電壓表量程偏大，故A錯誤；
B、若毫安表內阻測量錯誤，實際內阻小于300Ω，則
改裝后電壓表量程偏小，故B正確；
CD、由上述分析可知，改裝后的電壓表量程偏小，故若誤差是由于R0值計算錯誤導致的，則R0連入電路中的阻值偏小，故C正確，D錯誤。
故答案為：BC。
（5）經檢查，R0值計算正確，且接入電路的值無誤，則R0=700Ω，由
解得
【分析】熟練掌握電表改裝的原理及計算方法。連接實物圖時注意導線不要相交。熟練掌握改裝電表校準的原理和計算方法。改裝后的電壓表量程偏小，根據改裝原理確定可能的原因。
10．（2023高二上·懷仁月考）某物理興趣小組將一個量程的毫安表改裝成量程的電壓表．
（1）先利用歐姆表測量了毫安表的內阻，然后將合適的電阻與該毫安表串聯，從而改裝成量程的電壓表，請寫出電阻的字母表達式　 　（用表示）；此后利用一只同量程的標準電壓表，連接成圖甲所示電路，對改裝后的電壓表進行校對，但在滑動變阻器從左到右調節時，發現改裝后的電壓表示數總是比同量程的標準電壓表的示數大，出現這種現象的可能原因是：　 　（回答一條即可）；
圖甲 圖乙 圖丙
（2）為更進一步準確測量毫安表的內阻，利用圖乙所示的電路進行了毫安表內阻的測量，具體步驟如下：
①閉合開關，調節滑動變阻器、電阻箱，分別記錄毫安表的示數、電流表的示數及電阻箱的數值；
②重復①的操作，記錄多組不同，作出圖像，如圖丙所示，則毫安表的內阻為　 　．
【答案】（1）；測量毫安表內阻時，測得內阻偏大/定值電阻偏小
（2）100
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）根據歐姆定律可知
解得
改裝后的電壓表示數總是比同量程的標準電壓表的示數大，可知通過改裝電壓表的電流較大，出現這種現象的可能原因是測量毫安表內阻時，測得內阻偏大，或者定值電阻偏小；
（2）由電路可知
即
結合圖像的斜率可得
【分析】（1）由歐姆定律求出電阻的阻值；根據改裝原理分析實驗誤差；（2）根據電路結構，由歐姆定律推導的表達式，再結合圖像的斜率，求解毫安表的內阻。
11．（2023·深圳模擬）某物理興趣小組欲將電流表改裝成量程為的電壓表。小組同學先用如圖甲所示的電路測量電流表的內阻，提供的實驗器材有：
A．電流表（量程為，內阻約為）；
B．電流表（量程為，內阻約為）；
C．定值電阻（阻值為）；
D．定值電阻（阻值為）；
E.滑動變阻器R；
F.一節新的干電池E；
G.開關S及導線若干。
（1）圖甲中的電阻應選用　 　（填“C”或“D”）。
（2）根據圖甲，用筆畫線代替導線，補充完成圖乙中實物間的連線。
（3）正確連接線路后，閉合開關S，調節滑動變阻器的滑片，獲得多組的示數和的示數，將對應的數據在坐標系中描點，作出圖像如圖丙所示，的內阻為　 　（結果保留三位有效數字）。
（4）給串聯一個阻值為　 　（結果保留三位有效數字）的定值電阻，可將改裝成量程為的電壓表V。
（5）用標準電壓表與V并聯進行校準。當的示數為時，的示數為，則V的實際量程為　 　V（結果保留三位有效數字）。
【答案】（1）C
（2）
（3）300
（4）14.7
（5）15.5
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）當電流表A1、A2滿偏時，A1并聯的電阻約為，圖甲中的電阻應選用C；
（2）根據圖甲，用筆畫線代替導線，補充完成圖乙中實物間的連線如圖所示
（3）根據串并聯電路特點和歐姆定律有，整理得，根據圖像可得，代入數據解得
（4）將改裝成量程為的電壓表，需要串聯的電阻為
（5）當的示數為時，的示數為，當的示數為時，的示數為，則V的實際量程為
【分析】（1）利用電表的改裝結合電流表的量程及歐姆定律可以求出電阻的選擇；
（2）利用電路圖進行實物圖的連線；
（3）利用并聯電路的電流特點結合圖像斜率可以求出A1的內阻大小；
（4）利用電表的改裝結合串聯電路的歐姆定律可以求出串聯電阻的大小；
（5）利用歐姆定律可以求出電壓表的實際量程。
12．（2023高二下·湖北期中）某同學要將量程為3mA的毫安表G改裝成量程為30mA的電流表。他先測量出毫安表G的內阻，然后對電表進行改裝，最后再利用一標準毫安表對改裝后的電流表進行校準，可供選擇的器材如下：毫安表頭G（量程3mA，內阻約為幾百歐姆）
A．滑動變阻器R1（0~1kΩ）；
B．滑動變阻器R2（0~10kΩ）；
C．電阻箱R（0~9999.9Ω）；
D．電源E1（電動勢約為1.5V）；
E.電源E2（電動勢約為9V）；開關、導線若干具體實驗步驟如下：
①按電路原理圖a連接電路；
②將滑動變阻器的阻值調到最大，閉合開關S1后調節滑動變阻器的阻值，使毫安表G的指針滿偏；
③閉合S2，保持滑動變阻器不變，調節電阻箱的阻值，使毫安表G的指針偏轉到量程的三分之一位置；
④記下電阻箱的阻值
回答下列問題：
（1）為減小實驗誤差，實驗中電源應選用　 　（填器材前的字母），滑動變阻器應選用　 　（填器材前的字母）；
（2）如果按正確操作步驟測得電阻箱的阻值為90.0Ω，則毫安表G內阻的測量值Rg=　 　Ω，與毫安表內阻的真實值Rg'相比，Rg　 　（填“＞”“=”或“＜”）Rg'；
（3）若按照第（2）問測算的Rg，將上述毫安表G并聯一個定值電阻R改裝成量程為30mA的電流表，接著該同學對改裝后的電表按照圖b所示電路進行校準，當標準毫安表的示數為16.0mA時，改裝表的指針位置如圖c所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預期值，要想達到實驗目的，無論測得的內阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將定值電阻R換成一個阻值為kR的電阻即可，其中k=　 　；
（4）若用該電流表量程3mA，內阻按照第（2）問測算的Rg按正確的步驟改裝成歐姆表并測標準電阻Rx的阻值時（如圖d），理論上其測量結果與標準電阻Rx實際阻值相比較　 　（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
【答案】（1）E；B
（2）180；<
（3）
（4）相等
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】（1）根據實驗原理，當閉合后，電路總電阻會減小，總電流會變大，則當毫安表G的指針偏轉到量程的三分之一位置時，通過電阻箱的電流會大于毫安表讀數的2倍，會產生誤差；為了使得當閉合后電路總電阻變化較小，則滑動變阻器用電阻阻值較大的，這樣的話要想能使毫安表能調節到滿偏，則所用電源的電動勢應該較大，即采用。
（2）根據以上分析可知，如果按正確操作步驟測得的阻值為，因認為通過電阻箱的電路等于毫安表電流的2倍，則毫安表G內阻等于電阻箱的阻值的2倍，即毫安表G內阻的測量值，實際上因通過電阻箱的電流會大于毫安表讀數的2倍，則毫安表內阻的真實值偏大，即與毫安表內阻的真實值相比
（3）當標準毫安表的示數為16.0mA時，改裝表的讀數為15.0mA，則當改裝表滿偏時，對應的真實電流為32.0mA，即把毫安表G改裝成32mA的電流表時，把毫安表G改裝成30mA的電流表時，所以
（4）測量時歐姆表進行歐姆調零，表頭的內阻的誤差不影響歐姆表的內阻，所以，測量值等于真實值。
【分析】（1）為了減小電路的誤差滑動變阻器應該選擇大電阻；為了使毫安表滿偏，應該使用較大電動勢的電源；
（2）利用并聯回路的電流特點可以求出毫安表內阻的大小，利用實際通過電阻箱的電流偏大，所以毫安表測量值偏小；
（3）利用毫安表的讀數和標準電表的讀數對比可以求出改裝后毫安表的兩次，進而可以求出電阻和k值的大小；
（4）當對歐姆表進行歐姆調零時，表頭內阻不影響歐姆表內阻所以測量值等于真實值。
13．（2023高三上·成都月考）要測一個待測電阻絲（約為）的阻值，實驗室提供了如下器材：
A.電源E：電動勢12V，內阻不計；
B.電流表A：量程0~15mA，內阻為；
C.電壓表V：量程0~10V，內阻約為；
D.滑動變阻器：最大阻值，額定電流0.5A；
E.滑動變阻器：最大阻值，額定電流0.1A；
F.定值電阻；
G.定值電阻；
H.定值電阻；
L.電鍵S及導線若干。
要求實驗中盡可能準確測量的阻值，并測量出多組數據。請回答下面問題：
（1）分別用游標卡尺、螺旋測微器測出電阻絲的長度L和直徑D，讀數如下圖所示，　 　mm，　 　mm。
（2）為了在實驗時能獲得更大的測量范圍，實驗中滑動變阻器應選　 　。（選填或）
（3）為了測定待測電阻上的電流，應將定值電阻　 　（選填或或）與電流表并聯，將其改裝成一個大量程的電流表。
（4）利用所給器材，在虛線框內畫出測量待測電阻阻值的實驗原理電路圖（所有的器材必須用題中所給的符號表示）　 　。
（5）根據以上實驗原理電路圖進行實驗，若電流表的示數為I，電壓表的示數為U，則其電阻率的表達式為　 　。（使用題目中所給的字母表示）
【答案】50.50；0.900；；；；
【知識點】電表的改裝與應用
四、直擊高考 達成素養
14．（2024·安徽） 某實驗小組要將電流表 G（銘牌標示：Ig=500μA，Rg=800Ω）改裝成量程為 1V 和 3V的電壓表，并用標準電壓表對其進行校準。選用合適的電源、滑動變阻器、電阻箱、開關和標準電壓表等實驗器材，按圖⑴所示連接電路，其中虛線框內為改裝電路。
（1）開關S1閉合前，滑片 P 應移動到　 　（填“M”或“N”）端。
（2）根據要求和已知信息，電阻箱R1的阻值已調至1200 ，則R2的阻值應調至　 　 。
（3）當單刀雙擲開關S2與 a 連接時，電流表 G 和標準電壓表 V 的示數分別為 I、U，則電流表 G 的內阻
可表示為　 　。（結果用 U、I、R1、R2表示）
（4）校準電表時，發現改裝后電壓表的讀數始終比標準電壓表的讀數偏大，經排查發現電流表 G 內阻的真實值與銘牌標示值有偏差，則只要____即可。（填正確答案標號）
A．增大電阻箱R1的阻值
B．減小電阻箱R2的阻值
C．將滑動變阻器的滑片 P 向 M 端滑動
（5）校準完成后，開關S2與 b 連接，電流表 G 的示數如圖（2）所示，此示數對應的改裝電壓表讀數為　 　V。（保留 2 位有效數字）
【答案】（1）M
（2）4000
（3）
（4）A
（5）0.86
【知識點】電表的改裝與應用
【解析】【解答】 （1）開關S1閉合前，為保護電路，滑動變阻器應處于最大阻值處，故滑片P應移動到M端；
（2）根據要將電流表G改裝成量程為1V和3V的電壓表，可得，當單刀雙擲開關S2與a相連時，量程為3V，根據歐姆定律有： ，代入數值解得：R2=4000Ω
（3）當單刀雙擲開關S2與a連接時，根據歐姆定律有：
（4）校準電表時，發現改裝后電壓表的讀數始終比標準電壓表的讀數偏大，則改裝后電壓表的電流偏大，故電阻偏小，需要增大電阻，故BC錯誤，A正確。
故選：A。
（5）校準完成后，開關S2與b連接，此時讀數為430μA，且改裝后的電壓表量程為1V，根據比例關系有： ，解得此示數對應的改裝電壓表讀數U'=0.86V。
故答案為：（1）M；（2）4000；（3） ；（4）A；（5）0.86。
【分析】 （1）根據保護電路思想，滑動變阻器最開始應處于最大阻值處分析求解；
（2）根據歐姆定律結合改裝的量程分析求解；
（3）根據歐姆定律，結合電路的串并聯關系分析求解；
（4）根據改裝后電壓表的讀數始終比標準電壓表的讀數偏大，則改裝后電壓表的電流偏大，分析求解；
（5）根據改裝的電壓表量程和原表量程，按照比例關系分析求解。
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