第七節改表測電阻以及半偏法測電阻需要掌握的內容1.如何改表，為什么要改表？當電表內阻已知時就可以通過歐姆定律計算出滿偏的電壓或者電流值。電表串聯一個電阻可以提高滿偏時整個電路的電壓值，這個電壓值就是改后的電壓量程。電表并聯一個電阻可以提高滿偏時整個電路的電流值，這個電流值就是改后的電流量程。當電表量程不夠時可以通過這種方法成比例提高測量范圍。2.實驗題中什么情況需要改表？如果題目當中所給電表內阻為定值，那么大多時候都需要進行改表。若電壓表內阻已知，測量電路選外接法。若電流表內阻已知，測量電路選內接法。這樣可以準確計算出電阻阻值。3.半偏法測電阻步驟。以及誤差分析。（1）半偏法測電流表內阻。步驟：閉S1斷S2，調節R0讓表頭滿偏。閉合S1與S2，R0不動，調節R1讓表頭半偏，此時R1讀數為測量值誤差分析：由于閉合S2總電阻變小，干路電流偏大，通過R1的電流大于I2（2）半偏法測電壓表內阻。步驟：閉S讓R0阻值等于0，調節R1讓表頭滿偏。R1不動，調節R0讓電壓表半偏，此時R0讀數為測量值誤差分析：由于調節R0總電阻變大，路端電壓偏大，通過R0的電壓大于U2經典習題單選題1．如圖所示的電路，將兩個相同的小量程的靈敏電流計分別改裝成（0~3A）和（0~0.6A）的電流表，把兩個改裝后的電流表并聯接入電路中測量電流強度，則下列說法不正確的是（）A．的指針滿偏時，的指針也滿偏B．的指針滿偏時，的指針剛好指到量程的五分之一處C．的讀數始終為讀數的五分之一D．的讀數為1.5A時，干路電流為1.80A單選題2．有一靈敏電流表，其表頭內阻，滿偏電流。以下說法正確的是（）A．將表頭并聯一個2.5Ω的電阻就可以改裝成的電流表B．將表頭串聯一個14Ω的電阻就可以改裝成的電壓表C．把它改成量程為的電壓表，測量某電壓時讀數為，此時流過表頭的電流為D．將表頭改裝為一個的電流表后，其示數為時流過表頭的電流也是單選題3．如圖所示，用半偏法測量一只電流表的內阻，下列各組主要操作步驟及排列次序正確的是（??）A．閉合，調節R1使電流表滿偏，再閉合，調節使電流表半偏，讀出的阻值B．閉合，調節使電流表滿偏，再閉合，調節使電流表半偏，讀出的阻值C．閉合、，調節使電流表滿偏，再調節使電流表半偏，讀出的值D．閉合、，調節使電流表滿偏，再調節使電流表半偏，讀出的值多選題4．如圖所示，用半偏法測電流表的內阻，下面說法正確的是（）A．并關接通前，R必須調節到高阻值的位置B．開關接通后，R的阻值不再調節C．當電流表的示數從滿偏電流調節到半偏電流時，中的電流稍大于D．開頭接通前，必須調節到高阻值5．某同學將一量程為250的微安表改裝成量程為1.5V的電壓表。先將電阻箱R1與該微安表串聯進行改裝，然后選用合適的電源E、滑動變阻器R2、定值電阻R3、開關S和標準電壓表對改裝后的電表進行檢測，設計電路如圖所示。（1）微安表銘牌標示內阻為0.8k，據此計算R1的阻值應為k。按照電路圖連接電路，并將R1調為該阻值。（2）開關閉合前，R2的滑片應移動到端。（3）開關閉合后，調節R2的滑片位置，微安表有示數，但變化不顯著，故障原因可能是。（填選項前的字母）A．1、2間斷路

B．3、4間斷路

C．3、5間短路（4）排除故障后，調節R2的滑片位置，當標準電壓表的示數為0.60V時，微安表的示數為98，此時需要（填“增大”或“減小”）R1的阻值，以使改裝電表的量程達到預期值。6．圖是有兩個量程的電流表，當使用a、b兩個端點時，量程為1A，當使用a、c兩個端點時，量程為0.1A．已知表頭的內阻Rg為200，滿偏電流Ig為2mA，求電阻R1、R2的值.7．靈敏電流計（俗稱“表頭”）優點是靈敏度高，但是允許通過的電流很弱，如希望用它測量較大的電流值，就要進行電表的改裝。（1）如圖1所示，為將內阻為，滿偏電流為2mA的表頭改裝成量程為0.1A的電流表，應給表頭并聯一個定值電阻，則的阻值應為。（結果保留兩位有效數字）（2）某同學查閱資料了解到，制作定值電阻的材料是錳銅或鎳鉻合金，而制作表頭線圈的材料是銅，對比材料的電阻率隨溫度變化的數據得知，圖1中表頭的阻值隨溫度升高而增大，而幾乎不隨溫度變化。他認為電流表這樣直接改裝會因環境溫度變化的影響對測量帶來較大的誤差。為了探究大量程電流表的結構，他打開了雙量程安培表的后蓋觀察內部電路，發現其表頭是與一個電阻串聯后才一起接入電路的，如圖2所示，經查閱資料發現電阻是一個溫度補償電阻。a．為保持在一定溫度區間內精準測量的要求，這個溫度補償電阻的阻值隨溫度變化的特點應為：隨溫度升高電阻的阻值（選填“增大”、“減小”或“不變"）b．若將用圖2方法改裝且已完成刻度盤重新標度的電流表，在未補償的情況下直接放到更高溫度的環境下使用，會造成測量結果（選填“偏大”“偏小”）8．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900Ω。R1、R2和R3是定值電阻。利用R1和表頭構成1mA的電流表，然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1V；若使用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3V。則根據題給條件，定值電阻的阻值應選R1=Ω，R2=Ω，R3=Ω。（2）用量程為3V，內阻為2500Ω的標準電壓表V對改裝表3V擋的不同刻度進行校準。所用電池的電動勢E為5V；滑動變阻器R有兩種規格，最大阻值分別為50Ω和5kΩ。為了方便實驗中調節電壓，圖中R應選用最大阻值為Ω的滑動變阻器。（3）校準時，在閉合開關S前，滑動變阻器的滑動端P應靠近（填“M”或“N”）端。（4）若由于表頭G上標記的內阻值不準，造成改裝后電壓表的讀數比標準電壓表的讀數偏小，則表頭G內阻的真實值（填“大于”或“小于”）900Ω。9．測量一個圓柱形電阻的電阻率（1）用20分度的游標卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為L=cm；用螺旋測微器測出其直徑D如圖乙所示，則D=mm；（2）此圓柱體電阻Rx約為100Ω，欲測量這種材料的電阻率ρ，現提供以下實驗器材：A．電流表A1（量程50mA，內阻r1=20Ω）B．電流表A2（量程100mA，內阻r2約為40Ω）C．滑動變阻器R（0～10Ω，額定電流2A）D．定值電阻R0=80ΩE．直流電源E（電動勢為4V，內阻很小）F．開關一只，導線若干為了盡可能精確測量圓柱體的阻值，在所給的方框中設計出實驗電路圖，并標明所選擇器材的物理符號；（3）此圓柱體長度為L，直徑為D，若采用以上電路設計進行測量，電阻率ρ=（寫出表達式）（若實驗中用到電流表A1、電流表A2，其讀數可分別用字母I1、I2來表示）。10．一小型電風扇額定電壓為5.0V，額定功率為2.5W，某實驗小組想通過實驗描繪出小電風扇的電流與其兩端電壓關系的曲線。實驗中除導線和開關外，還有以下器材可供選擇：A．電源E（電動勢為6.0V）；B．電壓表V（量程為0~3V，內阻為3kΩ）；C．電流表（量程為0~0.6A，內阻約為0.5Ω）；D．電流表（量程3A，內阻約為0.1Ω）；E．滑動變阻器（最大阻值為5kΩ）；F．滑動變阻器（最大阻值為5Ω）；G．定值電阻（阻值為3kΩ）。(1)為了便于調節，減小讀數誤差和系統誤差，實驗中所用電流表應選用（填C或D），滑動變阻器應選用。（填E或F）。(2)請你為該小組設計實驗電路，并把電路圖畫在甲圖的虛線框內（圖甲中已經畫出小電風扇）。(3)操作過程中發現，電壓表讀數大于0.25V時電風扇才開始轉動。該小組描繪出電壓表讀數與電流表讀數的關系曲線如圖乙所示，由此可知小電風扇電機線圈的電阻為Ω。（結果保留兩位小數）(4)若用電動勢為3V，內阻為2.5Ω的電源為該小風扇供電，電路如圖丙所示，則小風扇工作時輸出的機械功率為W。（結果保留兩位小數）11．某同學利用下列實驗器材設計一個電路來研究某壓敏電阻Rx的壓阻效應，然后將該壓敏電阻改裝為壓力傳感器測量壓力。已知該電阻Rx的阻值變化范圍為50Ω～250Ω。供選擇的實驗器材如下：A．電源E（電動勢為3V，內阻不計）B．電流表A1（量程為3mA，內阻r1=10Ω）C．電流表A2（量程為30mA，內阻r2約為1Ω）D．電壓表V（量程為15V，內阻約為5kΩ）E．電阻箱R1（0～9999.9Ω）F．定值電阻R0=50ΩG．開關S及導線若干（1）為了較準確地測量電阻Rx，請在圖甲中虛線框內將測量電阻Rx的實驗電路圖補充完整，并在圖中標出所選器材的符號。()（2）要測量電阻Rx，在電阻Rx上加一個豎直向下的力F，閉合開關S后，根據所設計的電路需要測量和記錄的物理量有。A．通過電流表A1的電流I1B．通過電流表A2的電流I2C．電壓表V兩端的電壓U

D．電阻箱R1的電阻R1（3）所測電阻Rx的表達式為Rx=（用題目所給物理量和（2）中所選物理量的字母表示）。（4）該同學根據實驗測量結果，作出壓敏電阻Rx隨所加外力F的Rx﹣F圖像，如圖乙所示。該同學將這種壓敏電阻Rx與一個量程為3V的理想電壓表按如圖丙所示電路改裝成測量壓力的儀表，已知電源E=4V，內阻不計，為了使改裝后的壓力表的量程為0～100N，壓力為100N時對應電壓表3V的刻度，則定值電阻R=Ω，電壓表2V刻度對應壓力表N的刻度。這樣改裝的壓力表的壓力刻度（選填“均勻”或“不均勻”）。12．某實驗小組做“測量某一均勻新材料制成的金屬絲的電阻率”實驗。（1）先用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，示數如圖甲所示，其直徑；用圖乙的毫米刻度尺測出電阻絲的長度；

（2）再用多用電表粗測的電阻，當用“”擋時發現指針偏轉角度過大，應該換用（選填“”或“”）擋，進行正確操作后，指針靜止時位置如圖丙所示，其讀數為；

（3）為了能比較精確地測量的阻值，實驗小組設計電路圖如圖丁所示，實驗室提供了如下的實驗器材，電流表應選用，定值電阻應選用；為了滑動變阻器調節方便，并讓電壓變化范圍盡量大一些，滑動變阻器應選用；（均填儀器前的字母代號）A．直流電源（電動勢，內阻可忽略不計）；B．電流表（量程為，內阻）；C．電流表（量程為，內阻）；D．電壓表（量程為，內阻）；E.定值電阻（）；F.定值電阻（）；G.滑動變阻器（最大阻值為，允許通過的最大電流為）；H.滑動變阻器（最大阻值為，允許通過的最大電流為）；I.開關一個，導線若干。13．為測量金屬絲的電阻率，某同學把一段粗細均勻的金屬絲拉直并固定在帶有毫米刻度尺的木板上。用多用電表粗測金屬絲的電阻約為，實驗室有以下器材可選用：電流表（量程300mA，內阻）；電流表（量程600mA，內阻約為）；電壓表V（量程20V，內阻約為）；滑動變阻器（，額定電流為1A）；滑動變阻器（，額定電流為）；電源E（電動勢3V，內阻較小）；導線，開關若干。（1）如圖甲，用螺旋測微器測量金屬絲直徑mm。（2）為準確測出該金屬絲的電阻，要求多測幾組數據，請幫該同學在圖乙方框內畫出測量該電阻R的電路原理圖（標出所用儀器的代號），寫出對應的表達式（3）如果用符號d表示測得金屬絲的直徑、L表示金屬絲的長度、為金屬絲電阻值，則該金屬的電阻率（用d、L、表示結果）。14．某同學利用圖(甲)所示電路測量量程為2.5V的電壓表V的內阻(內阻為數千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99999)，滑動變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ)，直流電源E(電動勢3V)，開關1個，導線若干。實驗步驟如下：①按電路原理圖(甲)連接線路；②將電阻箱阻值調節為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖(甲)中最左端所對應的位置，閉合開關S；③調節滑動變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調節電阻箱阻值，使電壓表的示數為2.00V，記下電阻箱的阻值。回答下列問題：(1)實驗中應選擇滑動變阻器(填“R1”或“R2”)；(2)根據圖(甲)所示電路將圖(乙)中實物圖連線；(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為625.0Ω，若認為調節電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內阻為Ω(結果保留到個位)；(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯構成的，可推斷該表頭的滿偏電流為。15．某同學擬將量程為的電壓表改裝成量程為的電壓表。（1）他首先設計了如圖所示的電路來測量電壓表的內阻。現有最大阻值分別為和的滑動變阻器，則應選用最大阻值為的滑動變阻器。將電阻箱的阻值調為零，閉合開關，調節的滑動觸頭，使電壓表滿偏，其讀數等于；保持的滑動觸頭不動，調節電阻箱，當其阻值為時，電壓表的讀數等于，則電壓表的內阻；在理論上，此方法測得的電壓表的內阻（填“大于”“小于”或“等于”）真實值。（2）為了將電壓表改裝成量程為的電壓表，需要（填“串聯”或“并聯”）一個阻值大小為的電阻。16．實驗中的各種量程的電流表和電壓表都是通過將靈敏電流計（表頭）與電阻串并聯改裝而來的。對電表改裝時必須知道表頭的內阻，一般可采用半偏法測量表頭電阻。某同學將一靈敏電流計（量程250μA，標記的內阻為600Ω）改裝成量程6V的電壓表，并利用標準電壓表進行校準。圖甲是校準電表的電路圖。虛線框內的部分是改裝后的電壓表，V0是標準電壓表（量程6V）。已知電阻箱R1、R2調節范圍為0~9999.99Ω。（1）若將圖甲中電阻箱R1的阻值調為200Ω，則R2＝Ω。（2）對比校準正確連接電路后，閉合開關，調節滑動變阻器，當標準電壓表的示數如圖乙所示時，微安表（改裝后電壓表）的示數如圖丙所示，由此可以推測出改裝電壓表量程的真實值（選填“大于”或“小于”）6V。（3）重新調整：通過檢測發現電阻箱R1、R2阻值是準確的，而微安表標記的內阻不準確，這是改裝電壓表量程的真實值不是6V的原因。為了精確測量靈敏電流計的電阻，該同學設計的如下電路并進行測量：A．先將R1的阻值調到最大，閉合S1，調節R1的阻值，使電流表的指針偏轉到滿刻度；B．閉合S2，調節R1和R2的阻值，使電流表的指針偏轉到滿刻度的一半；C．記下R2的阻值。指出上述步驟中的錯誤：。

答案第七節1．B【詳解】由電路圖可以知道兩電流表并聯，它們兩端電壓相等，因為兩電流表是由相同的電流表通過與定值電阻并聯改裝成的，通過表頭的電流相等，指針偏轉的角度相同，但量程不同的電流表讀數不同，A1的量程等于A2的量程的5倍，故A1的讀數也是A2的5倍。AB．A1的指針滿偏時，A2的指針也滿偏，偏轉角度相同，故A正確，B錯誤；C．A2的讀數始終為A1讀數的五分之一，故C正確。D．由分析可知A1的讀數為1.5A時，A2的讀數為0.3A，故干路電流為1.80A，所以D正確。此題選擇錯誤選項，故選B。2．A【詳解】A．將表頭改裝成大量程的電流表，需要并聯一個分流電阻，若需要改裝成的電流表，需要并聯的電阻阻值為故A正確；B．將表頭改裝成大量程的電壓表，需要串聯一個分壓電阻，若需要改裝成的電壓表，需要串聯的電阻阻值為故B錯誤；C．把它改成量程為的電壓表，測量某電壓時讀數為，指針偏轉；此時流過表頭的電流為滿偏電流的，則流過表頭的電流為故C錯誤；D．將表頭改裝為一個的電流表后，其示數為時，指針偏轉；流過表頭的電流是故D錯誤。故選A。3．A【詳解】半偏法測電流表內阻，由圖示實驗電路可知，實驗步驟為：閉合S1，調節R1到電流表滿偏，閉合S2，調節R2到電流表半偏，讀出R2的阻值。故選A。4．ABC【詳解】A．半偏法測電流表的內阻的實驗中，為了保護該電路的用電器，并關接通前，R必須調節到高阻值的位置，故A正確；B．開關接通后，R的阻值要保持不變，調節，使電流表示數半偏，故B正確；C．開關接通后，R的阻值要保持不變，調節，使電流表示數半偏，分析電路結構可知，和并聯，并聯后電阻減小，總電流增加，當流表的示數從滿偏電流調節到半偏電流時，干路電流會稍大于，因此中的電流稍大于，故C正確；D．開頭接通前，由于開關處于斷開狀態，因此不需要調節到高阻值，故D錯誤。故選ABC。5．2A減小【詳解】(1)[1]微安表的內阻，滿偏電流，串聯后改裝為的電壓表，所以滿足代入數據解得(2)[2]開關閉合前，將滑動變阻器的滑片移動到2端，這樣測量電路部分的分壓為0，便于檢測改裝后的電表。(3)[3]開關閉合，調節滑動變阻器，電表示數變化不明顯，說明分壓電路未起作用，可能是1、2之間斷路，整個電路變為限流線路，滑動變阻器的阻值遠小于檢測電表的電路部分的電阻，所以微安表示數變化不明顯；若是3、4間斷路，電路斷開，微安表無示數，若是3、5之間短路會導致微安表的示數變化比較明顯。故選A。(4)[4]標準電壓表的示數為，若改裝電壓表也為，此時微安表的示數為但此時微安表示數為，說明的阻值偏大，所以應該減小的阻值。6．R1=0.41Ω，R2=3.67Ω【分析】接a，b時為G表頭與R2串聯成一支路，該支路與R1并聯，為一電流表，由電路得出量程的表達式．接a，c時為R1與R2串聯后與G表頭并聯成一電流表，由電路得出量程的表達式．由兩個表達式求得R1與R2的值．【詳解】接a、b時，R1起分流作用為一支路，G與R2串聯為一支路，此時量程為I1=1A，此接法電路的量程為當G表頭達到滿偏時通過電流表的總電流即為①同理接a、c時，R1+R2為一支路起分流作用，G為一支路，此時量程為②由①②式構成一方程組，只有R1與R2為未知量，代入數據求得：R1=0.41Ω，R2=3.67Ω.【點睛】考查電流表的改裝原理，明確并聯電阻的分流作用，會由電路求量程的表達式．7．4.1減小小于【詳解】（1）[1]根據串并聯電路規律可知，R1的阻值為（3）a．[2]為了保持在一定溫度區間內精確測量的要求，表頭的內阻與溫度補償電阻的阻值之和應盡可能不隨溫度變化，所以溫度補償電阻隨溫度變化的特點應與表頭的相反，即隨溫度升高電阻的阻值減小。b．[3]若將用圖2方法改裝且已完成刻度盤重新標度的電流表，在未補償的情況下直接放到更高溫度的環境下使用，設在不同溫度下兩次測量同一電流I，則流過表頭的電流當溫度升高后，Rg變大而R1、R2不變，因此Ig變小；而改裝表的讀數正比于流過表頭的電流Ig，因此測量值小于真實值。8．100910200050M大于【詳解】（1）[1]根據題意R1與表頭G構成1mA的電流表，則代入數據解得[2]因為使用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1V，所以[3]因為使用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3V，所以（2）[4]電壓表與之并聯之前電阻小于2500Ω，對于分壓式電路，要求滑動變阻器的最大電阻遠小于并聯部分，同時還要便于調節，故滑動變阻器選擇小電阻，即選擇50Ω的電阻。（3）[5]在閉合開關S前，滑動變阻器的滑片P應靠近M端，這樣把并聯部分短路，起到一種保護作用。（4）[6]改裝后電壓表的讀數比標準電壓表的讀數偏小，說明通過表頭G的電流偏小，則實際其電阻的阻值偏大，故實際阻值大于900Ω。9．10.3353.372（3.371~3.374均正確）【詳解】（1）[1]游標卡尺讀數是主尺讀數（mm的整數倍）加上油標尺的讀數（mm的小數位），由圖可讀出為[2]螺旋測微器讀數是固定刻度讀數(0.5mm的整數倍)加可動刻度讀數（0.5mm以下的小數），圖中讀數為（2）[3]直流電源E的電動勢為4V，器材中沒有電壓表，電流表A1的內阻已知，還有一個定值電阻R0＝80Ω，可考慮改裝出電壓表，量程為量程較合適，改裝后待測電阻的最大電流為電流表A2的量程100mA，直接接在待測電阻上指針的偏轉幅度小，而改裝后的電壓表和待測電阻并聯后的總電流約為80mA，則電流表A2（100mA）接在干路上指針偏轉比較合適；滑動變阻器R（10Ω）遠小于待測電阻阻值100Ω，為了調節方便和更多的獲得測量數據，則采用滑動變阻器的分壓式接法，電路圖如圖所示（3）[4]根據所設計的電路原理可知，待測電阻的電壓為待測電阻的電流為由歐姆定律和電阻定律可得待測電阻的阻值為聯立解得電阻率為10．CF2.5Ω0.40W【詳解】(1)[1]電風扇額定電壓為5.0V，額定功率為2.5W，則電風扇的額定電流為0.5A，所以實驗中所用電流表應選用C；[2]了便于調節，減小讀數誤差和系統誤差,滑動變阻器應選最大阻值較小的F；(2)[3]圖乙電風扇兩端電壓從零開始變化，滑動變阻器用分壓式接法，電壓表量程偏小，將電阻與定值電阻改裝成6V的電壓表，則電流表外接，如圖所示(3)[4]電風扇不轉動時是純電阻電路，所以電風扇的電阻(4)[5]根據閉合電路歐姆定律得作出電源的U-I圖像如圖所示可得由圖像可知，電風扇的工作電壓2U=2V時，工作電流I=0.406A，電風扇的熱功率電風扇的總功率電風扇的輸出功率11．ABD15050不均勻【詳解】(1)[1]因電源電動勢只有3V，則電壓表量程過大，可用已知內阻的電流表A1和電阻箱串聯來代替，則電路如圖所示(2)[2]由實驗原理可知，電流表A1和串聯后和并聯，根據歐姆定律得故需要讀取的數據為電流表A1和A2的讀數、，電阻箱的阻值R1。故選ABD。(3)[3]所測電阻Rx的表達式(4)[4]由乙圖可知由丙圖利用歐姆定律得聯立得由題意，時，，得[5]電壓表2V刻度對應壓力[6]由整理得知與不是線性關系，故壓力表的刻度不是均勻的。12．0.399/0.400/0.4019.14/9.15/9.16“”10.0BEG【詳解】（1）[1]電阻絲直徑為[2]電阻絲的長度（2）[3]用“”擋時發現指針偏轉角度過大，可知電