专题69 电表内阻的测量与改装
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(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>Rg RA＝(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：
①移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数逐渐增大，核对改装电压表与标准电压表示数是否相同。
②对分压电阻进行补偿
设改装电压表满偏时标准电压表的电压示数为UV，改装电压表的量程为U，则UV＝Ig(Rg＋R)。若UV＞U，则应使分压电阻R减小，若UV＜U，则应使分压电阻R增大。
3．欧姆表的校准
先进行欧姆表调零，再将欧姆表红、黑表笔与电阻箱相接，校准时可采用两种方式：①使指针指示不同的角度，使电流分别等于Ig，Ig，Ig，Ig……直接将电阻箱阻值替换原标称电阻的值；②使电阻箱分别取不同的值，如1 Ω，5 Ω，10 Ω，15 Ω……在指针所指的位置直接标出电阻箱上的示数。两种方法均不管电源电动势和满偏电流的数值是否正确。
最新高考题精选
1. （2022高考辽宁物理）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻，。
（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为___________；
（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时___________（填“大”或“小”）
（3）该同学选用量程合适电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用___________（填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。
【参考答案】 （1） 1 （2） 大 （3） 乙
【命题意图】本题考查电流表改装、欧姆定律、串并联电路规律及其相关知识点.。
【名师解析】
（1）由图可知当S接A时，R1和R2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为
此时R1和R2的电流为
所以总电流为I总=Im+I=1mA，即量程为0~1mA。
（2）当开关S接B端时，由图可知电阻R1和电流表串联再和电阻R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过电阻R2的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时大。
（3）图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。
2．（2022·全国理综甲卷·22）（5分）
某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势，内阻很小），电流表（量程，内阻约），微安表（量程，内阻待测，约），滑动变阻器R（最大阻值），定值电阻（阻值），开关S，导线若干。
（1）在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；
（2）某次测量中，微安表的示数为，电流表的示数为，由此计算出微安表内阻_____。
【参考答案】（1）如图（2）990
【命题意图】本题考查测量微安表内阻、欧姆定律、并联电路规律，电路设计与连接。
【解题思路】为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻R0并联，再与电流表串联，通过电流表的电流与微安表的电流之差，可求出流过定值电阻R0的电流，从而求出微安表两端的电压，进而求出微安表的内电阻，由于电源电压过大，并且为了测量多组数据，滑动电阻器采用分压式解法，实验电路原理图如图所示
（2）由并联电路规律，IGRg=（I-IG）R0，解得Rg=990Ω
3. （2021新高考辽宁卷）某同学将一量程为250μA的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。
（1）微安表铭牌标示内阻为0.8kΩ，据此计算R1的阻值应为 kΩ。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。
（2）开关闭合前，R2的滑片应该移动到 端。
（3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是 （填选项前的字母）。
（4）排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表示数为0.60V时，微安表的示数为98μA，此时需要 （填写“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。
【参考答案】（1）5.2 （2）左端（2端） （3）A （4）减小
【解题思路】（1）根据串联电路规律，Ig（Rg+R1）=U，解得R1=- Rg =5.2×103Ω=5.2kΩ。
（2）开关闭合前，R2的滑片应该移动到测量电路电压最小处，即R2的滑片应该移动到左端（2端）。
（3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，说明电路是通路，但变化不显著，故障原因可能是1、2间断路。
（4）调节R2的滑片位置，当标准电压表示数为0.60V时，微安表的示数为98μA，小于预期值，需要减小R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。
4.(2018·全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干。
要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。
回答下列问题：
(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。
(2)电阻箱的阻值应取R1＝________Ω，R2＝________Ω。(保留到个位)
【参考答案】：(1)见图 (2)100 2 910
【名师解析】：(1)微安表头改装成毫安电流表需要并联一个小电阻，再把电流表改装成电压表，需要串联一个大电阻，电路如图所示。
(2)接a时改装成量程为1 mA的电流表，有
IgRg＝(I－Ig)R1
解得R1＝100 Ω
接b时改装成量程为3 V的电压表，有
U＝IgRg＋IR2
解得R2＝2 910 Ω。
最新模拟题精选
1. （2022河南名校联盟大联考）某同学学习了欧姆表原理后，想自己用一个电流表改装成有两个倍率的欧姆表（“”和“”），在实验室找到以下器材：
A．电流表，满偏电流为、内阻大约
B．电压表，内阻约
C．电压表，内阻约
D．滑动变阻器，最大电阻
E．定值电阻
F．定值电阻
G．定值电阻
H．电源电动势，内阻很小
I．开关、导线若干
（1）首先该同学设计了一个实验电路测量电流表的内阻，要求两个电表的指针都能达到半偏以上，并尽可能准确测量阻值，图1中电路比较合理的是______。
（2）测量电流表内阻的电路图中定值电阻应选_______（填“”“”或“”），电压表应选______（填“B”或“C”），在某次测量中电流表读数是，电压表刻度盘如图2所示，则电压表读数是______V，根据以上数据可得出电流表的内阻是______。
（3）然后该同学设计了如图3所示的欧姆表原理图，电路中的定值电阻应选_______（填“”“”或“”），只闭合开关1时欧姆表的倍率是_______（填“”或“”），与A相连的应该是_______（填“红”或“黑”）表笔。
【参考答案】 ①. B ②. ③. B ④. 2.40 ⑤. 9 ⑥. ⑦. ⑧. 红
【名师解析】
（1）[1]测量电流表的内阻：电流表可以测出表所在电路的电流，故用伏安法测电流表电阻，电流表为测量对象故电流表内接，C错误；电流表内阻大约、满偏电流为，要求两个电表的指针都能达到半偏以上，故应串联定值电阻，选择量程的电压表，A错误；滑动变阻器的最大电阻，为使滑动变阻器的调节使得测量数据更准确，应选择分压式连接，D错误；故B电路图符合设计要求，B正确。故选B。
（2）[2][3]电流表内阻大约、满偏电流为，电流表承担的分压较小，故选择小量程电压表，选择选项“B”量程的电压表；为保护电流表，应串联定值电阻，起到分压的作用。
[4]电压表量程为0.1V，故电压表的读数为2.40；
[5]电流表的电阻为
（3）[6][7]当开关“1”闭合，“2”断开，欧姆表指针指在表盘中间时有
电流表改装成有两个倍率的欧姆表（“”和“”），故当开关“1”“2”都闭合时，并联分流，欧姆表中值电阻大十倍，此时干路总电流扩大十倍，故并联的电阻大小为
电路中的定值电阻应选，只闭合开关1时欧姆表的倍率是“”；
[8]欧姆表电流从A流进，故与A相连的应该是“红”表笔。
2. （2022湖北武汉4月调研）某同学将一微安表μA（量程，内阻）改装为量程是20mA的毫安表，并利用量程是20mA的标准毫安表mA进行校准。
（1）图（a）是电路图，虚线框内是改装后的毫安表，则与微安表μA并联的电阻R1的阻值是_______Ω（保留到个位）；
（2）根据图（a），将图（b）中的实物电路补充完整_______；
（3）正确连接实物电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器R3，当标准毫安表的示数是15.2mA时。微安表μA的示数如图（c）所示，该示数是_______μA（保留到个位）；由此可以推测出改装毫安表的实际量程是_______mA（保留到个位）。
【参考答案】 ①. 10 ②. ③. 160 ④. 19
【名师解析】
（1）[1]与微安表μA并联的电阻R1的阻值是
（2）[2]实物电路如图所示
（3）[3] 微安表μA的示数为160μA；
[4]电阻R1的阻值为
毫安表的实际量程是
3. （2022·山东菏泽二模）某同学欲把一量程的微安表改装成的电流表，可供选用的实验器材有：
A．微安表表头G（量程，内阻约为几百欧）
B．电流表A（，内阻约）
C．滑动变阻器（最大阻值）
D．滑动变阻器（最大阻值）
E．电阻箱
F．电源E（电动势，内阻约）
G．开关、导线若干。
该同学首先利用图示电路测量微安表G的内阻，实验步骤如下
①按电路图连接好电路，将滑动变阻器触头调至最左端，调节电阻箱的电阻为；
②闭合开关，调节滑动变阻器，使G刚好满偏，记下此时电流表A的示数；
③断开开关，调节电阻箱的电阻为，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表A的示数与上次相同，读出此时G的示数为。
根据上述实验过程回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选用_______（选填“”或“”）；
（2）图为某同学根据原理图连接的实物电路图，图中有一处导线连接错误，是编号为_______的导线；
（3）该微安表G的内阻为________，这一阻值与它的真实阻值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）；
（4）要把该微安表改装成的电流表，需要________一个阻值为________的电阻（保留两位有效数字）。
【参考答案】 ①. R2 ②. ③ ③. 180 ④. 相等 ⑤. 并 ⑥. 0.54
【名师解析】
（1）[1]由实验原理可知，由于两次保持电流表A的示数不变，即干路中的电流不变，且微安表和电流表A的阻较小，为更方便操作，滑动变阻器应选择阻值较大的R2；
（2）[2]根据原理图可知，滑动变阻器为限流式，实物图中则为分压式，则实物图中错误的导线编号为③；
（3）[3]微安表G与电阻箱并联，由题意可知，解得
[4]由实验原理可知，微安表内阻的测量没有系统误差，则测量值与真实值相等；
（4）[5][6]根据串并联电流特点可知，把该微安表改装成的电流表，需要并联一个电阻，其阻值为
5. （2022福建泉州高三下适应性测试）为了较精确地测量一只微安表的内阻，要求按照如图给出的实验电路进行测量，器材规格如下：
A． 待测微安表（量程，内阻约）
B． 电阻箱（阻值）
C． 滑动变阻器（阻值）
D． 滑动变阻器（阻值）
E． 电源（电动势，内阻不计）
F． 开关、导线
（1）实验中滑动变阻器应选用___________。（填器材前的字母标号）
（2）按照电路图将实物图连成实验电路。（ ）
（3）在实验过程中步骤如下：先将滑动变阻器的滑片移到最右端，调整电阻箱的阻值为零，合上开关，再将滑片缓慢左移，使微安表上电流满偏；固定滑片不动，调整的阻值，使微安表上读数正好是满刻度的，记下此时的电阻为，则微安表内阻的测量值为___________，测量值比真实值___________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
【参考答案】 ①. C ②. ③. 960 ④. 偏大
【名师解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器采用分压式接法，为了便于控制分压，应选用最大阻值较小的C。
（2）[2]如图所示。
（3）[3]实验中，近似认为微安表示数变为满刻度的后支路分压不变，则
解得微安表内阻的测量值为
[4]当微安表示数变为满刻度的后，其所在支路总电阻增大，分压增大，即
解得微安表内阻的真实值的范围是
所以测量值比真实值偏大。
6. （2022河南南阳一中质检）某同学设计了如下的电路测量电压表内阻，R为能够满足实验条件的滑动变阻器，为电阻箱，电压表量程合适。实验的粗略步骤如下：
①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R，使电压表指针指向满刻度的处；
②断开开关S2，调节某些仪器，使电压表指针指向满刻度的处；
③读出电阻箱的阻值，该阻值即为电压表内阻的测量值；
④断开开关S1、S2拆下实验仪器，整理器材。
（1）上述实验步骤②中，调节某些仪器时，正确的操作是__________
A.保持电阻箱阻值不变，调节滑动变阻器的滑片，使电压表指针指向满刻度的处
B.保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表指针指向满刻度的处
C.同时调节滑动变阻器和电阻箱的阻值，使电压表指针指向满刻度的处
（2）此实验电压表内阻的测量值与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）；
（3）如实验测得该电压表内阻为8500Ω，要将其量程扩大为原来的倍，需串联_____Ω的电阻。
【参考答案】 ①. B ②. 偏大 ③. 1700
【名师解析】
（1）[1]实验使用半偏法测量电表内阻，实验步骤②中，调节某些仪器时，正确的操作是保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表指针指向满刻度的处，故B正确，AC错误；
（2）[2]增加了电阻箱的阻值后，使滑动变阻器左端部分分压变大，所以电压表和电阻箱的电压大于电压表量程的，则电阻箱两端的电压大于电压表量程的，根据电压比等于电阻比可得电阻箱的阻值大于电压表的阻值，所以测量值与真实值相比偏大；
（3）[3]根据欧姆定律得
解得
7. (2022江苏名校质检)某实验小组想要测量一量程为6V的电压表的内阻，他进行了如下的操作：
（1）先用多用电表的欧姆挡进行测量，将欧姆挡选择开关拨至“×10”倍率时，发现指针偏角较小，应改用______（填“×1”或“×100”）倍率；重新欧姆调零后测量，欧姆表表盘如图甲所示，根据选好的挡位，读出电压表的阻值为______Ω；测量时，红表笔接电压表的______极（填“正”或“负”）。多用电表使用长久后其电源电动势降低，仍能进行欧姆调零，则电压表内阻测量值______（选填“偏大”“不变”“偏小”）。
（2）为准确测量该电压表的内阻，小红设计了如图乙所示的电路，准备了以下器材：
电流表A1：量程0.6A，内阻rA=0.2Ω
电流表A2：量程500μA，内阻RA=20Ω
滑动变阻器R1：0~48kΩ，5mA
滑动变阻器R2：0~10Ω，1A
定值电阻R0：10Ω
电源：两极间电压为4V
导线、电键
实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______（填器材代号）。若某次测量中电压表和电流表读数分别为U和I，则电压表内阻计算表达式为_________
【参考答案】 （1） ①. ×100 ②. 3600 ③. 负 ④. 偏大
（2）⑤. A2 ⑥. R2 ⑦.
【名师解析】
（1）[1] 欧姆表左边电阻大，右边电阻小，且刻度不均匀。不测电阻时，指针在最左端不偏转，当偏角较小时，指针靠近左端，说明电阻较大，需要换更大的倍率，欧姆表选择“×100”挡位
[2] 由图甲所示表盘可知，20与40之间是10分度的，因此分度值是2，欧姆表读数为
[3] 每次换挡都要重新进行欧姆调零，而机械调零只在实验开始时调一次，之后不再调节。多用电表内置电源，对欧姆表有“红进黑出”，对电压表或电流表有“正进负出”，因此红表笔应接电压表 的负极
[4] 欧姆表内阻
电源电动势E降低，欧姆调零时欧姆表内阻R内变小，用欧姆表测电压表内阻时，电流
由于R内偏小，I偏小，指针偏左，电压表内阻测量值偏大
（2）[5] 通过电压表的最大电流约为
通过电压表的电流远小于0.6A，为方便读数电流表选A2
[6] 电流表与R0并联扩大其量程后测电流。为了能多次测量电压和电流，采用分压式接法，所以滑动变阻器选最大阻值较小的R2
[7] 由图乙所示电路图可知，流过电压表的电流
由欧姆定律可知，电压表内阻
8. (2020·北京市通州区高考模拟)为测定电流表内电阻Rg，实验中备用的器件有：
A．电流表(量程0～100 μA)
B．标准伏特表(量程0～5 V)
C．电阻箱(阻值范围0～999 Ω)
D．电阻箱(阻值范围0～99 999 Ω)
E．电源(电动势2 V)
F．电源(电动势6 V)
G．滑动变阻器(阻值范围0～50 Ω，额定电流1.5 A)，还有若干开关和导线。
(1)如果采用如图所示的电路测定电流表A的内电阻并且想得到较高的精确度，那么从以上备用器件中，可变电阻R1应选用________，可变电阻R2应选用________，电源应选用________(用字母代号填写)。
(2)如果实验时要进行的步骤有：
a．合上开关K1；
b．合上开关K2；
c．观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调到最大；
d．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；
e．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；
f．记下R2的阻值。
把以上步骤的字母按实验的合理顺序为：________。
(3)如果在步骤f中所得R2的阻值为600 Ω，则图中电流表的内电阻Rg的测量值为________Ω。
(4)某同学认为步骤e中不需要保证“电流表指针偏转到满刻度的一半”这一条件，也可测得电流表内阻Rg，请你分析论证该同学的判断是否可行？________。
【名师解析】 (1)K2闭合前后的两次电路，如果干路电流变化不大，那么就可以认为，K2闭合后，电流表半偏时，电流表和电阻箱R2所分的电流各占一半，又因为二者并联，两端的电压相等，自然就可以推出电流表的内阻和电阻箱R2的阻值相等。要保证两次实验干路的电流变化不大，就需要保证两次实验电路的总电阻变化不大，也就是说，在给电流表并联上一个电阻箱后导致的电阻变化，对整个电路影响不大。要达到这个效果，R1就需要选一个尽可能大的电阻，可以是电阻箱，也可以是滑动变阻器，也可以是电位器，但阻值要尽可能地大，经此分析，R1应选用D。该实验要通过可变电阻R2阻值来间接反映出电流表的内阻值，因此可变电阻R2的选取原则是：能读数且尽量和电流表的内阻在同一数量级上。经此分析，可变电阻R2应选用C。在R1是一个尽可能大的电阻、电流表满偏的前提下，那么电源电动势相对地就要大一些的，但不是越大越好，大了烧表也不行，故选用F。
(2)半偏法测电流表内阻的步骤为：实验前，将R1的阻值调到最大；合上开关K1；调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；保持R1的阻值不变，合上开关K2；调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；记下R2的阻值。我们就认为电流表的内阻值就是R2的阻值。因此答案为：c、a、d、b、e、f。
(3)根据(1)中的分析可知，电流表的内电阻Rg的测量值，就等于电阻箱R2的阻值，即600 Ω。
(4)该同学的判断可行。只需保证步骤abcd不变。例如在步骤e中，可以调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的三分之二，记下此时R2的阻值，根据并联电路反比分流原则，计算出电流表内阻的测量值Rg′＝，同样可以测得电流表的内阻。
【参考答案】 (1)D C F (2)cadbef (3)600 (4)可行专题69 电表内阻的测量与改装
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(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>Rg RA＝(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：
①移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数逐渐增大，核对改装电压表与标准电压表示数是否相同。
②对分压电阻进行补偿
设改装电压表满偏时标准电压表的电压示数为UV，改装电压表的量程为U，则UV＝Ig(Rg＋R)。若UV＞U，则应使分压电阻R减小，若UV＜U，则应使分压电阻R增大。
3．欧姆表的校准
先进行欧姆表调零，再将欧姆表红、黑表笔与电阻箱相接，校准时可采用两种方式：①使指针指示不同的角度，使电流分别等于Ig，Ig，Ig，Ig……直接将电阻箱阻值替换原标称电阻的值；②使电阻箱分别取不同的值，如1 Ω，5 Ω，10 Ω，15 Ω……在指针所指的位置直接标出电阻箱上的示数。两种方法均不管电源电动势和满偏电流的数值是否正确。
最新高考题精选
1. （2022高考辽宁物理）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻，。
（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为___________；
（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时___________（填“大”或“小”）
（3）该同学选用量程合适电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用___________（填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。
2．（2022·全国理综甲卷·22）（5分）
某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势，内阻很小），电流表（量程，内阻约），微安表（量程，内阻待测，约），滑动变阻器R（最大阻值），定值电阻（阻值），开关S，导线若干。
（1）在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；
（2）某次测量中，微安表的示数为，电流表的示数为，由此计算出微安表内阻_____。
3. （2021新高考辽宁卷）某同学将一量程为250μA的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。
（1）微安表铭牌标示内阻为0.8kΩ，据此计算R1的阻值应为 kΩ。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。
（2）开关闭合前，R2的滑片应该移动到 端。
（3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是 （填选项前的字母）。
（4）排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表示数为0.60V时，微安表的示数为98μA，此时需要 （填写“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。
4.(2018·全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干。
要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。
回答下列问题：
(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。
(2)电阻箱的阻值应取R1＝________Ω，R2＝________Ω。(保留到个位)
最新模拟题精选
1. （2022河南名校联盟大联考）某同学学习了欧姆表原理后，想自己用一个电流表改装成有两个倍率的欧姆表（“”和“”），在实验室找到以下器材：
A．电流表，满偏电流为、内阻大约
B．电压表，内阻约
C．电压表，内阻约
D．滑动变阻器，最大电阻
E．定值电阻
F．定值电阻
G．定值电阻
H．电源电动势，内阻很小
I．开关、导线若干
（1）首先该同学设计了一个实验电路测量电流表的内阻，要求两个电表的指针都能达到半偏以上，并尽可能准确测量阻值，图1中电路比较合理的是______。
（2）测量电流表内阻的电路图中定值电阻应选_______（填“”“”或“”），电压表应选______（填“B”或“C”），在某次测量中电流表读数是，电压表刻度盘如图2所示，则电压表读数是______V，根据以上数据可得出电流表的内阻是______。
（3）然后该同学设计了如图3所示的欧姆表原理图，电路中的定值电阻应选_______（填“”“”或“”），只闭合开关1时欧姆表的倍率是_______（填“”或“”），与A相连的应该是_______（填“红”或“黑”）表笔。
2. （2022湖北武汉4月调研）某同学将一微安表μA（量程，内阻）改装为量程是20mA的毫安表，并利用量程是20mA的标准毫安表mA进行校准。
（1）图（a）是电路图，虚线框内是改装后的毫安表，则与微安表μA并联的电阻R1的阻值是_______Ω（保留到个位）；
（2）根据图（a），将图（b）中的实物电路补充完整_______；
（3）正确连接实物电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器R3，当标准毫安表的示数是15.2mA时。微安表μA的示数如图（c）所示，该示数是_______μA（保留到个位）；由此可以推测出改装毫安表的实际量程是_______mA（保留到个位）。
3. （2022·山东菏泽二模）某同学欲把一量程的微安表改装成的电流表，可供选用的实验器材有：
A．微安表表头G（量程，内阻约为几百欧）
B．电流表A（，内阻约）
C．滑动变阻器（最大阻值）
D．滑动变阻器（最大阻值）
E．电阻箱
F．电源E（电动势，内阻约）
G．开关、导线若干。
该同学首先利用图示电路测量微安表G的内阻，实验步骤如下
①按电路图连接好电路，将滑动变阻器触头调至最左端，调节电阻箱的电阻为；
②闭合开关，调节滑动变阻器，使G刚好满偏，记下此时电流表A的示数；
③断开开关，调节电阻箱的电阻为，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表A的示数与上次相同，读出此时G的示数为。
根据上述实验过程回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选用_______（选填“”或“”）；
（2）图为某同学根据原理图连接的实物电路图，图中有一处导线连接错误，是编号为_______的导线；
（3）该微安表G的内阻为________，这一阻值与它的真实阻值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）；
（4）要把该微安表改装成的电流表，需要________一个阻值为________的电阻（保留两位有效数字）。
5. （2022福建泉州高三下适应性测试）为了较精确地测量一只微安表的内阻，要求按照如图给出的实验电路进行测量，器材规格如下：
A． 待测微安表（量程，内阻约）
B． 电阻箱（阻值）
C． 滑动变阻器（阻值）
D． 滑动变阻器（阻值）
E． 电源（电动势，内阻不计）
F． 开关、导线
（1）实验中滑动变阻器应选用___________。（填器材前的字母标号）
（2）按照电路图将实物图连成实验电路。（ ）
（3）在实验过程中步骤如下：先将滑动变阻器的滑片移到最右端，调整电阻箱的阻值为零，合上开关，再将滑片缓慢左移，使微安表上电流满偏；固定滑片不动，调整的阻值，使微安表上读数正好是满刻度的，记下此时的电阻为，则微安表内阻的测量值为___________，测量值比真实值___________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
6. （2022河南南阳一中质检）某同学设计了如下的电路测量电压表内阻，R为能够满足实验条件的滑动变阻器，为电阻箱，电压表量程合适。实验的粗略步骤如下：
①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R，使电压表指针指向满刻度的处；
②断开开关S2，调节某些仪器，使电压表指针指向满刻度的处；
③读出电阻箱的阻值，该阻值即为电压表内阻的测量值；
④断开开关S1、S2拆下实验仪器，整理器材。
（1）上述实验步骤②中，调节某些仪器时，正确的操作是__________
A.保持电阻箱阻值不变，调节滑动变阻器的滑片，使电压表指针指向满刻度的处
B.保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表指针指向满刻度的处
C.同时调节滑动变阻器和电阻箱的阻值，使电压表指针指向满刻度的处
（2）此实验电压表内阻的测量值与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）；
（3）如实验测得该电压表内阻为8500Ω，要将其量程扩大为原来的倍，需串联_____Ω的电阻。
7. (2022江苏名校质检)某实验小组想要测量一量程为6V的电压表的内阻，他进行了如下的操作：
（1）先用多用电表的欧姆挡进行测量，将欧姆挡选择开关拨至“×10”倍率时，发现指针偏角较小，应改用______（填“×1”或“×100”）倍率；重新欧姆调零后测量，欧姆表表盘如图甲所示，根据选好的挡位，读出电压表的阻值为______Ω；测量时，红表笔接电压表的______极（填“正”或“负”）。多用电表使用长久后其电源电动势降低，仍能进行欧姆调零，则电压表内阻测量值______（选填“偏大”“不变”“偏小”）。
（2）为准确测量该电压表的内阻，小红设计了如图乙所示的电路，准备了以下器材：
电流表A1：量程0.6A，内阻rA=0.2Ω
电流表A2：量程500μA，内阻RA=20Ω
滑动变阻器R1：0~48kΩ，5mA
滑动变阻器R2：0~10Ω，1A
定值电阻R0：10Ω
电源：两极间电压为4V
导线、电键
实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______（填器材代号）。若某次测量中电压表和电流表读数分别为U和I，则电压表内阻计算表达式为_________
8. (2020·北京市通州区高考模拟)为测定电流表内电阻Rg，实验中备用的器件有：
A．电流表(量程0～100 μA)
B．标准伏特表(量程0～5 V)
C．电阻箱(阻值范围0～999 Ω)
D．电阻箱(阻值范围0～99 999 Ω)
E．电源(电动势2 V)
F．电源(电动势6 V)
G．滑动变阻器(阻值范围0～50 Ω，额定电流1.5 A)，还有若干开关和导线。
(1)如果采用如图所示的电路测定电流表A的内电阻并且想得到较高的精确度，那么从以上备用器件中，可变电阻R1应选用________，可变电阻R2应选用________，电源应选用________(用字母代号填写)。
(2)如果实验时要进行的步骤有：
a．合上开关K1；
b．合上开关K2；
c．观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调到最大；
d．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；
e．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；
f．记下R2的阻值。
把以上步骤的字母按实验的合理顺序为：________。
(3)如果在步骤f中所得R2的阻值为600 Ω，则图中电流表的内电阻Rg的测量值为________Ω。
(4)某同学认为步骤e中不需要保证“电流表指针偏转到满刻度的一半”这一条件，也可测得电流表内阻Rg，请你分析论证该同学的判断是否可行？________。
