专题69电表内阻的测量与改装（解析版）-2013高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
第十二章 恒定电流
专题 69 电表内阻的测量与改装
第一部分 知识点精讲
一、半偏法测量电表内阻
1．半偏法测电流表内阻
(1)实验电路图，如图所示。
(2)实验步骤。
① 按如图所示的电路图连接实验电路；
②断开S2，闭合 S1，调节 R1，使电流表读数等于其量程 Im；
③保持R1不变，闭合 S2，调节 R2，使电流表读数等于 Im，然后读出 R2的值，则 RA＝
R2。
(3)实验条件：R1≫RA。
(4)测量结果：RA测＝R2<RA。
(5)误差分析：当闭合 S2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而
此时电流表半偏，所以流经 R2的电流比电流表所在支路的电流大，R2的电阻比电流表的电
阻小，而我们把 R2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。
2．半偏法测电压表内阻
(1)实验电路图，如图所示。
(2)实验步骤
① 按如图所示的电路图连接实验电路；
②将R2的值调为零，闭合 S，调节 R1的滑片，使电压表读数等于其量程 Um；
③ 保持 R1的滑片不动，调节 R2，使电压表读数等于 Um，然后读出 R2的值，则 RV＝
R2。
(3)实验条件：R1≪RV。
(4)测量结果：RV测＝R2>RV。
(5)误差分析：当 R2的值由零逐渐增大时，R2与电压表两端的电压也将逐渐增大，因此
电压表读数等于 Um时，R2两端的电压将大于 Um，使 R2>RV，从而造成 RV的测量值偏大。
显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻。
二、电表改装
1.电压表、电流表的改装
改装为大量程电压表 改装为大量程电流表
原理 串联电阻分压 并联电阻分流
改装原理图
分压电阻
或分流电阻
U＝IgR＋IgRg，
所以 R＝－Rg
IgRg＝(I－Ig)R，
所以 R＝
改装后的
电表内阻
RV＝R＋Rg>RgRA＝<Rg
(1)无论是将表头改装成电压表还是电流表，都没有改变表头的参数，即表头的满偏电
压Ug、满偏电流 Ig都不发生变化，只是由分压或者分流电阻 R承担了部分电压或电流。
(2)改装后电压表的量程越大，其分压电阻 R越大，电压表的内阻 RV越大。
(3)改装后电流表的量程越大，其分流电阻 R越小，电流表的内阻 RA越小。
2．欧姆表的改装
(1)原理：闭合电路欧姆定律。
(2)改装电路：如图所示。
(3)欧姆表内阻：
红、黑表笔短接，调节调零电阻 R，使电流表满偏时，Ig＝＝，可得：R内＝＝Rg＋r＋
R。
(4)待测电阻 Rx与电流表示数 Ix的对应关系：
Ix＝＝。
当Ix＝0时，Rx→∞；当 Ix＝Ig时，Rx＝R内；当 Ix＝Ig时，Rx＝R内；当 Ix＝Ig时，Rx＝3R
内；当 Ix＝Ig时，Rx＝7R内……最后，再将原表盘的电流刻度值按照上述规律标出其电阻值 ，
完成改装。
三、电表的校准
1．电流表的校准
(1)校准电路：
　
(2)校准过程：
① 移动滑动变阻器的滑片，使电路中的标准电流表取不同数值，校对改装成的电流表
的示数是否相同。
② 对分流电阻进行补偿
设改装电流表满偏时，标准电流表的示数为 IA，改装电流表的量程为 I，则 IA＝Ig＋。
若IA＞I，说明分流电阻偏小，应增大些，若 IA＜I，说明分流电阻偏大，应减小些。
2．电压表的校准
(1)校准电路：
　
(2)校准过程：
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