1、如何實現歐姆表的不同倍率有這樣一道實驗題,共有兩問,現只討論其第二問,題目如下：2將G表改裝成兩種倍率 如“X1、“X10 的歐姆表.現有兩種備選電路,如圖2和圖3所示,那么圖,選填“2或“3為合理電路；另一種電路不合理的原因是,在合理的電路中,當開關S合向端,這時的歐姆表是較大的倍率擋.s10的歐姆表不理解,不知如何實現歐姆表的不同倍率內.當被測電阻R接入電路后,通過表頭的電流rRgRoRx即Rx亨rRgRo由上式可知,對給定的歐姆表,I與R有一一對應的關系,所以由表頭指針的位置可以知道R的大小.為了讀數方便,事先在刻度盤上直接標出歐姆值.由歐姆表的原理可以看出,與電流表或電壓表不同,歐姆表

2、的刻度有以下三個顯著特點：1、電流表及電壓表的刻度越向右數值越大,歐姆表那么相反,這是由于R越小I越大造成的.每個歐姆表刻度盤的最右端相同,貝U對此申柏電阻相同,即同一種倍率其它答案意思餅酌情紿在測試時, 考道題的得分率很低,b郎使是得削勺同里也有很多7是隨機猜想的.學生普遍附無從下乎,木卻如何分析,究其原W是對“改盤成兩種倍至如“x1、“x歐姆表的才 :同倍率問題那么需要先回憶日下歐 惻甲量那理.歐姆表是測量電阻的儀表,其現是由電流 的頭、卜流電源、電位器和紅、黑二表筆串聯而成.虛線框內是歐姆表的內部結構簡化,那么r+Ro+R即為歐姆表的內阻R因:附3R所對J如中的電路C和Q調偏電流最大電流

3、都可標以“0Q的數值,由于我們總可以選擇R的值以保證當R=0時流過表頭的電流恰好等于它的滿刻度電流Ig.2、磁電式電流表及電壓表的刻度是均勻的,歐姆表的刻度卻很不均勻,越向左邊越密.這是由于刻度的疏密程度取決于導數dI/dRx,由通過表頭的電流表達式E7ZZ-、2(rRgRoRx)上式說明R越大dI/dRx越小,故越向左邊刻度越密.3、電流表及電壓表的刻度都是從0到某一確定的值,因此每個表都有一個確定的量程.但歐姆表的刻度卻總是從0到 8 歐.那這是否說明所有的歐姆表都有相同的刻度？是否歐姆表不存在量程問題？不是的!要熟悉這個問題先讓我們再熟悉一下歐姆表的中值電阻.歐姆表在每次換擋位后測量電阻

4、前都必須進行歐姆調零,即將兩表筆短接,調節調零旋鈕使指針指到電流表的滿刻度.因此當R=0時表頭電流等于它的滿刻度電流Ig,所以把ER=0和I=Ig代入1.可得：IgrRgR0Rxg所以_LrRgR.Ig(rRgR)Rx而rRg己歐姆表的內阻是一定的,所以每一個R值都對應一個確定的I/Ig值.I/I這個數值是很有實際意義的,正是它唯一地決定著表針的位置.例如當I/Ig=1時,I=Ig,表針指最右端；例如當I/Ig=1/2時,I=Ig/2,表針指在刻度盤的中央處,等等.可以這樣理解： 每個R值決定一個I/Ig值,而每個I/Ig值又決定一個表針位置.如果兩個歐姆表有不同的rRgR值,同一R就對應不同

5、的I/Ig值,即對應不同的表針位置,它們的刻度情況就不一樣.反之,只要兩個歐姆表的rRgR.值相等,它們的刻度情況就完全相同可以共用一個刻度盤.歐姆表的rRgR.叫做它的中值電阻簡稱中值.由于當R=rRgR時,可得I/Ig=1/2,表針恰指正中.換句話說：中值電阻唯一地決定了歐姆表的刻度.中值電阻一經確定,刻度盤的刻度便將全盤定局.當Rx的值分別為R中的2倍、3倍、4倍時,電流表中的電流I分別為滿度電流Ix的1/3、1/4、1/5即電表指針的偏轉角度為滿刻度時的1/3、1/4、1/5當Rx的值分別為R中的1/2、1rRgR0RxdRx/3、1/4時,電表指針的偏轉角度分別為滿偏時的2/3、3/

6、4、4/5所以,歐姆表的表盤的刻度是不均勻的.那如何改變歐姆表的測量范圍,實現歐姆表的不同倍率呢？雖然任何歐姆表的刻度都從0到OO歐,但由于歐姆表的刻度卻很不均勻,越向左邊刻度越密,所以當被測電阻R很大時就難以得到準確讀數.以人教版新課程教材選修3-1課本第69頁的歐姆表的刻度盤為例,中間刻度為15,如中值電阻為15歐,當Rx在100歐以上時,讀數已很困難,當Rx在1000歐以上時,甚至無法讀數.要想準確地測出1000歐左右的阻值,應該換用一個中值電阻較大的歐姆,設想有一個歐姆表,其中值電阻為1500歐,是前面歐姆表的中值電阻的100倍,那么可以證實,只要把前面表的每個刻度值乘以100,便可得

7、到該表的刻度值.于是當R=1000歐時,表的指針將指在中間附近,讀數便準確多.反之,對于小的R值例如幾歐 ,那么中值電阻為1500歐的表測量就不如前面的表準確.所以測量大電阻時要用中值大的歐姆表,反之那么要用中值小的歐姆表.實際使用的歐姆表都幾個中值幾擋,為了統一使用一個刻度盤,相鄰中值之比總是10或100.例如,最常用的歐姆表有X1、X10、X100、X1000,等擋.使用X1擋時,中值就是刻度盤正中的歐姆值；使用X10擋時,中值是刻度盤正中數值的10倍,因而其他刻度值也應乘以10.其余各擋以此類推.由此可知,要改變歐姆表的測量范圍,實現歐姆表的不同倍率,就是使表盤上的刻度都擴大相同的倍數,

8、中值電阻也不例外.而中值電阻就等于歐姆表的內阻,所以也就是改變歐姆表的內阻,根據R中R內rRgR0E可知改變歐姆表的內阻,有兩種途徑：1g改變電源電動勢或改變電路中的最大電流Ig值.在2022年蘇、 錫、 常、 鎮四市高三教學物理試題中的實驗題中,要改裝成兩種倍率 如“X1、“X10的歐姆表,而圖2和圖3所對應的電路中的電源均只有一個,那么只通過改變電路中的最大電流Ig值來改變中值電阻.而圖3中無論是接C還是d,使電流表滿偏的最大電流是一樣的,那么所對應的歐姆表的內阻相同,即中值電阻相同,也就是對應同一個倍率,而圖2中接a和接b,使電流表滿偏的最大電流是不一樣的,那么所對應的歐姆表的內阻不相同

9、,即中值電阻不相同,從而實現了不同的倍率,所以選圖2.又由于圖2中接b端時的最大電流比接a端時小,由R中R內rRgR且可知,接b端所1g對應中值電阻大,那么這時的歐姆表是較大的倍率擋.現在我們再來看看人教版選修3-2.8-5,畫的是多量程多用電表示意圖1“多用電表節中,第68頁的插圖中圖教材中說明圖中電流、電壓、電阻擋各有兩個量程,觀察電路圖可知,1、2擋為電流擋；5、6擋為電壓擋；而3、4擋應為電阻擋.但仔細觀察電路圖,發現3、4支路的差別在于支路4多串聯了一個定值電阻R,這樣真的能起到實現不同的倍率嗎？歐姆表在測量電阻之前首先要進行歐姆擋調零,即將紅黑表筆短接,再調節可變電阻,使電路中的電流到達滿偏,不難發現,3、4支路在調零時由于表頭相同,且電源的電動勢也一樣,那么滿偏時電路中的總電阻是一樣的,雖然支路4中多了一個定值電阻,但調零時可變電阻將調得更小.所以教材中的電路圖在開關打到3、4擋時所對應的歐姆表的中值電阻是相同的,所以倍率也是相同的那如何來實現歐姆表的不同倍率,從而到達改變量程的目的？一般有兩種途徑：一是電路中的最大電流Ig值不變而改變電源電動勢,可以在教材