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课时1 多用电表的原理第四节 认识多用电表第二章 电路[学习目标]
1.理解多用电表电流挡、电压挡的原理，会进行电表的改装.
2.理解多用电表欧姆挡的原理，进一步提高应用闭合电路欧姆定律分析问题的能力.知识探究
新知探究 点点落实题型探究
重点难点 各个击破达标检测
当堂检测 巩固反馈知识探究[导学探究] (1)小量程电流表有哪三个参数？三个参数之间有什么关系？一、多用电表电流挡、电压挡的原理答案答案 三个参数：内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug.Ug＝IgRg.(2)对于小量程电流表，其额定电压比较小，如何利用该电流表改装成电压表，测量某一元件两端的电压？答案 需将表头串联一个分压电阻改装成电压表.(3)对于小量程电流表，其额定电流比较小，如何利用该电流表改装成大量程电流表？答案 需将表头并联一个分流电阻，改装成大量程电流表.[知识梳理]
1.电压表、电流表的改装及其特点分压分流Ig(R＋Rg)(I－Ig)RRg＋R2.多用电表测电流、电压时，黑表笔插入 ，红表笔根据待测电流、电压的大小，通过转换开关接入测电流的“1”端或“2”端(图1)，测电压的“3”端或“4”端(图2).公共端[导学探究] (1)电压表、大量程电流表都是由电流表改装的，那么我们如何把电流表改装成测量电阻的欧姆表？画出原理图.二、多用电表欧姆挡的原理答案答案 可以用如图所示的电路将电流表改装成欧姆表.(2)当红、黑表笔短接时(如图3所示)，调节R的阻值，使指针指到满刻度，此时红、黑表笔之间电阻为多大？当红、黑表笔不接触时(如图4所示)，指针不偏转，即指向电流表的零点.此时红、黑表笔之间电阻为多大？答案答案 零 无穷大图3 图4(3)当在红、黑表笔间接入某一电阻Rx，指针恰好指在刻度盘的中间位置，此时Rx与欧姆表内阻有什么关系？答案答案 阻值相等[知识梳理] 多用电表欧姆表的原理
(1)调零
如图5所示，当红、黑表笔相接时，Rx＝ ，调节R6，使通过表头的电流等于 .满偏电流Ig0图5(2)测量
①当红、黑表笔不接触时，电路中没有电流，指针不偏转，对应红、黑表笔间的电阻为 .
②当红、黑表笔之间接入待测电阻Rx时，通过表头的电流
I＝
(3)刻度
在刻度盘上标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值.无限大[知识梳理] 多用电表的构造及原理
(1)多用电表由表头、电流测量电路、 测量电路、 测量电路、转换开关以及红、黑测量表笔等组成.
如图6所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为 使用，接通2时，可作为 使用，接通3时，可作为 使用.三、多用电表的构造和原理答案图6电压电阻电流表欧姆表电压表(2)外形构造
如图7所示，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能区域及量程.使用前应该调整“ ”，使其指针指到
刻度.不使用的时候应该把选择开关旋转到 位置或最大交流电压挡处.答案图7指针定位螺丝零OFF(3)测量时，红表笔要插入 插孔、黑表笔要插入 插孔，并通过转换开关接入待测量相应的测量端.
(4)电流进出电表的流向
①电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出，即“红进、黑出”.
②电压挡并联接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流仍然是“红进、黑出”；
③使用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极.电流仍然“红进、黑出”.答案＋－[即学即用]
1.判断下列说法的正误.
(1)若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压.( )
(2)若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后，分流电阻和电流表两端的电压相等.( )
(3)欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连.( )
(4)欧姆表的刻度盘是均匀的.( )
(5)多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡共用一个表头.( )
(6)多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡都是靠外部提供电流的.( )×√×答案×√×2.欧姆表所用电源的电动势为3 V，满偏电流为3 mA，则欧姆表的内电阻rΩ为_____ Ω.答案1 000解析题型探究一、欧姆挡测电阻的原理多用电表欧姆挡的电路结构可以简化成如图8所示的形式.图8(1)由闭合电路欧姆定律可知流过表头的电流I＝ .改变Rx，
电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值.(4)欧姆表刻度盘特点
①如图9所示，当红、黑表笔短接时，调节欧姆调零电阻，使电流表指针满偏，所以在电流满偏处标电阻“0”；当红、黑表笔断开时，电流表中电流为零，此时表笔间电阻无穷大，所以在表盘上电流零处标电阻“∞”.图9②I与Rx不成比例，欧姆表的刻度不均匀.(1)变阻器选用___.例1 把一量程为6 mA、内阻为100 Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图10所示，现备有如下器材：A.电源E＝3 V(内阻不计)；B.变阻器0～100 Ω；C.变阻器0～500 Ω；D.红表笔；E.黑表笔.答案解析C图10解得R0＝400 Ω，故变阻器应选C.(2)红表笔接__端，黑表笔接___端.(填“M”或“N”)答案解析N M图10解析 红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端.(3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2 mA刻度处时，其电阻值应为______ Ω；指在电流表3 mA刻度处时，其电阻值应为____ Ω.答案解析1 000图10500(4)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻Rx，其测量结果与原结果相比将_____(填“偏大”“偏小”或“不变”).偏大图10答案解析针对训练1 若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电动势为1.5 V，那么该欧姆表的内阻为____ Ω.待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值为____ Ω.若指针指在满刻度的 处，则待测电阻的阻值为____ Ω.答案解析300300100二、多用电表的改装原理电表改装的步骤
(1)先明确小量程电流表G的两个参数：Ig、Rg，并算出满偏电压Ug＝IgRg.
(2)用欧姆定律求改装时需要串联或并联的电阻
①改装成电压表时要串联一个阻值较大的电阻以分压，它的阻值用它分担的电压(改装后的电压表量程减去Ug)除以最大电流(即Ig)确定.
②改装成电流表时要并联一个阻值较小的电阻以分流，它的阻值用它两端的电压(即表头的Ug)除以通过它的电流(即改装后的电流表量程减去Ig)确定.例2 有一电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA.
(1)要把它改装成量程为0～3 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？答案解析答案 990 Ω 1 000 Ω解析 由题意知电流表G的满偏电压
Ug＝IgRg＝0.03 V
改装成量程为0～3 V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压UR＝U－Ug＝2.97 V改装后电压表的内阻RV＝Rg＋R＝1 000 Ω.(2)要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？答案解析答案 0.05 Ω 0.05 Ω解析 改装成量程为0～0.6 A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R的分流IR＝I－Ig＝0.597 A针对训练2 已知电流表的内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，要把它改装成量程为6 V的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程为3 A的电流表，应并联多大的电阻？答案解析答案 1 880 Ω 0.12 Ω解析 改装成电压表时应串联一个分压电阻，由欧姆定律得：U＝Ig(Rg＋R)，改装成电流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端电压相等得：IgRg＝(I－Ig)R′例3 如图11所示是简化的多用电表的电路图.转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的讨论，请你判断下列说法正确的是
A.S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量
程较小
B.S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量
程较大
C.S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大
D.S与5连接时，多用电表就成了欧姆表图11答案解析√解析 S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，电阻R1、R2起分流作用，所以S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大；
S与3或4连接时，电流表与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3＜R4，所以前者量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻.
综上所述，正确答案为D.达标检测1. (多选)欧姆表的内部电路如图12所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是
A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律
B.电路图中左侧的表笔为黑表笔
C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度
D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0答案解析√√1234图12解析 欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的，A正确；
电流从黑表笔出，红表笔进，B错误；
“∞”刻度在刻度盘的左端，C错误；12342.磁电式电流表(表头)线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程.已知某一表头G，内阻Rg＝30 Ω，满偏电流Ig＝5 mA，要将它改装成量程为0～3 A的电流表，所做的操作是
A.串联一个570 Ω的电阻 B.并联一个570 Ω的电阻
C.串联一个0.05 Ω的电阻 D.并联一个0.05 Ω的电阻√答案1234解析3.如图13所示是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～3 V，当使用a、c两个端点时，量程为0～15 V.答案解析图131234已知电流表的内阻Rg为100 Ω，满偏电流为1 mA，则电阻R1的阻值是______ Ω，电阻R2的阻值是______ Ω.2 90012 00012344.如图14所示是欧姆表的工作原理图.答案图14解析1234(1)若表头的满偏电流为Ig＝500 μA，干电池的电动势为1.5 V，则灵敏电流表的电流刻度值为50 μA、250 μA时对应的欧姆表的电阻值分别为________ Ω、_______ Ω.2.7×1043×1031234(2)这个欧姆表的总内阻为______ Ω，表针偏转到满刻度的 时，待测电阻为______ Ω.答案图14解析12343 0006 000解析 由(1)可知R内＝3 000 Ω.
第四节 认识多用电表
课时1 多用电表的原理
[学习目标] 1.理解多用电表电流挡、电压挡的原理，会进行电表的改装.2.理解多用电表欧姆挡的原理，进一步提高应用闭合电路欧姆定律分析问题的能力．
一、多用电表电流挡、电压挡的原理
[导学探究] (1)小量程电流表有哪三个参数？三个参数之间有什么关系？
(2)对于小量程电流表，其额定电压比较小，如何利用该电流表改装成电压表，测量某一元件两端的电压？
(3)对于小量程电流表，其额定电流比较小，如何利用该电流表改装成大量程电流表？
答案 (1)三个参数：内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug.Ug＝IgRg.
(2)需将表头串联一个分压电阻改装成电压表．
(3)需将表头并联一个分流电阻，改装成大量程电流表．
[知识梳理]
1．电压表、电流表的改装及其特点
项目
小量程电流表G
改装成电压表V
小量程电流表G
改装成大量程
电流表A
电路结构
R的作用
分压
分流
扩大量程
的计算
U＝Ig(R＋Rg)_
R＝－Rg
IgRg＝(I－Ig)R
R＝Rg
电表的
总内阻
RV＝Rg＋R＝
RA＝＝
使用
并联在被测电路中，“＋”接线柱接电势较高的一端
串联在被测支路中，电流从“＋”接线柱流入
2.多用电表测电流、电压时，黑表笔插入公共端，红表笔根据待测电流、电压的大小，通过转换开关接入测电流的“1”端或“2”端(图1)，测电压的“3”端或“4”端(图2)．
二、多用电表欧姆挡的原理
[导学探究] (1)电压表、大量程电流表都是由电流表改装的，那么我们如何把电流表改装成测量电阻的欧姆表？画出原理图．
(2)当红、黑表笔短接时(如图3所示)，调节R的阻值，使指针指到满刻度，此时红、黑表笔之间电阻为多大？当红、黑表笔不接触时(如图4所示)，指针不偏转，即指向电流表的零点．此时红、黑表笔之间电阻为多大？
图3 图4
(3)当在红、黑表笔间接入某一电阻Rx，指针恰好指在刻度盘的中间位置，此时Rx与欧姆表内阻有什么关系？
答案 (1)可以用如图所示的电路将电流表改装成欧姆表．
(2)零 无穷大
(3)阻值相等
[知识梳理] 多用电表欧姆表的原理
(1)调零
如图5所示，当红、黑表笔相接时，Rx＝0，调节R6，使通过表头的电流等于满偏电流Ig.
图5
(2)测量
①当红、黑表笔不接触时，电路中没有电流，指针不偏转，对应红、黑表笔间的电阻为无限大．
②当红、黑表笔之间接入待测电阻Rx时，通过表头的电流I＝·.
(3)刻度
在刻度盘上标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．
三、多用电表的构造和原理
[知识梳理] 多用电表的构造及原理
(1)多用电表由表头、电流测量电路、电压测量电路、电阻测量电路、转换开关以及红、黑测量表笔等组成．
如图6所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为电流表使用，接通2时，可作为欧姆表使用，接通3时，可作为电压表使用．
图6
(2)外形构造
如图7所示，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能区域及量程．使用前应该调整“指针定位螺丝”，使其指针指到零刻度．不使用的时候应该把选择开关旋转到OFF位置或最大交流电压挡处．
图7
(3)测量时，红表笔要插入＋插孔、黑表笔要插入－插孔，并通过转换开关接入待测量相应的测量端．
(4)电流进出电表的流向
①电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出，即“红进、黑出”．
②电压挡并联接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流仍然是“红进、黑出”；
③使用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极．电流仍然“红进、黑出”．
[即学即用]
1．判断下列说法的正误．
(1)若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压．( × )
(2)若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后，分流电阻和电流表两端的电压相等．( √ )
(3)欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连．( × )
(4)欧姆表的刻度盘是均匀的．( × )
(5)多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡共用一个表头．( √ )
(6)多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡都是靠外部提供电流的．( × )
2．欧姆表所用电源的电动势为3V，满偏电流为3mA，则欧姆表的内电阻rΩ为________Ω.
答案 1000
解析 rΩ＝＝Ω＝1000Ω.
一、欧姆挡测电阻的原理
多用电表欧姆挡的电路结构可以简化成如图8所示的形式．
图8
(1)由闭合电路欧姆定律可知流过表头的电流I＝.改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．
(2)内阻：将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig，根据闭合电路的欧姆定律，Ig＝，故欧姆表内电阻R内＝＝r＋Rg＋R1.
(3)中值电阻：当外加电阻Rx＝r＋Rg＋R1时，电流为I＝＝Ig，此时指针指在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻．
(4)欧姆表刻度盘特点
①如图9所示，当红、黑表笔短接时，调节欧姆调零电阻，使电流表指针满偏，所以在电流满偏处标电阻“0”；当红、黑表笔断开时，电流表中电流为零，此时表笔间电阻无穷大，所以在表盘上电流零处标电阻“∞”．
图9
②I与Rx不成比例，欧姆表的刻度不均匀．
例1 把一量程为6mA、内阻为100Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图10所示，现备有如下器材：A.电源E＝3V(内阻不计)；B.变阻器0～100Ω；C.变阻器0～500Ω；D.红表笔；E.黑表笔．
图10
(1)变阻器选用________．
(2)红表笔接________端，黑表笔接________端．(填“M”或“N”)
(3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2mA刻度处时，其电阻值应为________Ω；指在电流表3mA刻度处时，其电阻值应为________Ω.
(4)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻Rx，其测量结果与原结果相比将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．
答案 (1)C (2)N M (3)1000 500 (4)偏大
解析 (1)两表笔直接接触时，调节变阻器的阻值使电流达到满偏Ig＝，
解得R0＝400Ω，故变阻器应选C.
(2)红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端．
(3)电流I＝2mA时，有I＝，解得Rx＝1000Ω.
电流I′＝3mA时，I′＝，解得Rx′＝500Ω.
(4)因电池电动势变小，同样的电阻值，电流I＝＝变小，所以电阻读数变大．
针对训练1 若某欧姆表表头的满偏电流为5mA，内装一节干电池，电动势为1.5V，那么该欧姆表的内阻为____Ω.待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值为________Ω.若指针指在满刻度的处，则待测电阻的阻值为________Ω.
答案 300 300 100
解析 将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流表指针满偏时Ig＝，
欧姆表的内阻R内＝Rg＋r＋R0＝＝Ω＝300Ω.
当电流为Ig时，有Ig＝，即R内＋Rx1＝＝600Ω，故Rx1＝300Ω.
当电流为Ig时，有Ig＝，即R内＋Rx2＝＝400Ω，故Rx2＝100Ω.
二、多用电表的改装原理
电表改装的步骤
(1)先明确小量程电流表G的两个参数：Ig、Rg，并算出满偏电压Ug＝IgRg.
(2)用欧姆定律求改装时需要串联或并联的电阻
①改装成电压表时要串联一个阻值较大的电阻以分压，它的阻值用它分担的电压(改装后的电压表量程减去Ug)除以最大电流(即Ig)确定．
②改装成电流表时要并联一个阻值较小的电阻以分流，它的阻值用它两端的电压(即表头的Ug)除以通过它的电流(即改装后的电流表量程减去Ig)确定．
例2 有一电流表G，内阻Rg＝10Ω，满偏电流Ig＝3mA.
(1)要把它改装成量程为0～3V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
(2)要把它改装成量程为0～0.6A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？
答案 (1)990Ω 1000Ω (2)0.05Ω 0.05Ω
解析 (1)由题意知电流表G的满偏电压
Ug＝IgRg＝0.03V
改装成量程为0～3V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压UR＝U－Ug＝2.97V
所以分压电阻R＝＝Ω＝990Ω
改装后电压表的内阻RV＝Rg＋R＝1000Ω.
(2)改装成量程为0～0.6A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R的分流IR＝I－Ig＝0.597A
所以分流电阻R＝≈0.05Ω
改装后电流表的内阻RA＝＝0.05Ω.
针对训练2 已知电流表的内阻Rg＝120Ω，满偏电流Ig＝3mA，要把它改装成量程为6V的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程为3A的电流表，应并联多大的电阻？
答案 1880Ω 0.12Ω
解析 改装成电压表时应串联一个分压电阻，由欧姆定律得：U＝Ig(Rg＋R)，
分压电阻：R＝－Rg＝ Ω－120 Ω＝1 880 Ω.
改装成电流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端电压相等得：IgRg＝(I－Ig)R′
分流电阻：R′＝＝ Ω≈0.12 Ω.
例3 如图11所示是简化的多用电表的电路图．转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的讨论，请你判断下列说法正确的是( )
图11
A．S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较小
B．S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
C．S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大
D．S与5连接时，多用电表就成了欧姆表
答案 D
解析 S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，电阻R1、R2起分流作用，所以S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大；S与3或4连接时，电流表与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3＜R4，所以前者量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻．综上所述，正确答案为D.
1.(多选)欧姆表的内部电路如图12所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是( )
图12
A．欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律
B．电路图中左侧的表笔为黑表笔
C．欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度
D．欧姆表表盘的中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0
答案 AD
解析 欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的，A正确；电流从黑表笔出，红表笔进，
B错误；“∞”刻度在刻度盘的左端，C错误；当欧姆表指针指在中间位置时，＝，Ig＝，所以Rx＝Rg＋R0＋r，即中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0，
D正确．
2．磁电式电流表(表头)线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G，内阻Rg＝30Ω，满偏电流Ig＝5mA，要将它改装成量程为0～3A的电流表，所做的操作是( )
A．串联一个570Ω的电阻 B．并联一个570Ω的电阻
C．串联一个0.05Ω的电阻 D．并联一个0.05Ω的电阻
答案 D
解析 要改装电流表需并联一个分流电阻，设其阻值为R，应有IgRg＝(I－Ig)R，
所以R＝≈0.05Ω，故选D.
3．如图13所示是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～3V，当使用a、c两个端点时，量程为0～15V.
图13
已知电流表的内阻Rg为100Ω，满偏电流为1mA，则电阻R1的阻值是________Ω，电阻R2的阻值是________Ω.
答案 2900 12000
解析 接a、b时，串联的电阻为R1，则有R1＝－Rg＝Ω－100Ω＝2900Ω；接a、c时，串联的电阻为R1和R2，则有R2＝－Rg－R1＝Ω－100Ω－2900Ω＝12000Ω.
4.如图14所示是欧姆表的工作原理图．
图14
(1)若表头的满偏电流为Ig＝500μA，干电池的电动势为1.5V，则灵敏电流表的电流刻度值为50μA、250μA时对应的欧姆表的电阻值分别为________Ω、________Ω.
(2)这个欧姆表的总内阻为________Ω，表针偏转到满刻度的时，待测电阻为________Ω.
答案 (1)2.7×104 3×103 (2)3000 6000
解析 (1)对应电流“0”刻度和满偏电流“500μA”的电阻刻度分别为“∞”和“0”．由闭合电路的欧姆定律得，调零时：Ig＝，所以欧姆表的总内阻R内＝Rg＋r＋R0＝＝3 000 Ω.测量电阻Rx时：I＝，Rx＝－R内，当I1＝50 μA时，Rx1＝ Ω－3 000 Ω＝3×104Ω－3×103Ω＝2.7×104Ω.同理可求出电流为I2＝250μA时，对应的电阻为Rx2＝3×103Ω.
(2)由(1)可知R内＝3000Ω.
当表针偏转到满刻度的处时，
Rx′＝－R内＝Ω－3000Ω＝6000Ω.
一、选择题(1～6题为单选题，7题为多选题)
1．以下是欧姆表原理的电路示意图，其中正确的是( )
答案 C
解析 选项B的欧姆表中没有可调电阻，B错；选项A、D电流表的负极接到了电源的正极，A、D错；红表笔应接电源的负极，黑表笔应接电源的正极，C对．
2.如图1所示，用多用电表测量直流电压U和测电阻R，若红表笔插入多用电表的正(＋)插孔，则( )
图1
A．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表
B．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表
C．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表
D．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表
答案 B
解析 题图所示是多用电表的示意图，无论是测直流电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项B正确．
3．把表头G改装成大量程电流表时，下列说法正确的是( )
A．改装原理为并联电阻能增大通过G的电流
B．改装成电流表后，表头G本身允许加的电压增大了
C．改装后，表头G自身的电阻减小了
D．改装后使用时，表头G本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流增大了
答案 D
解析 把表头G改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整个并联电路允许通过的电流增大，但表头的各特征量都不变，故D对，A、B、C错．
4．用欧姆表测一个电阻的阻值R，选择旋钮置于“×10”挡，测量时指针指在100与200刻度弧线的正中间，可以确定( )
A．R＝150Ω B．R＝1500Ω
C．1000Ω＜R＜1500Ω D．1500Ω＜R＜2000Ω
答案 C
解析 欧姆表表盘左密右疏，所以指针指在100与200刻度弧线的正中间，可以确定1000Ω＜R＜1500Ω，故选C.
5.如图2所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )
图2
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A
答案 C
解析 当接线柱1、2接入电路时，R1与电流表并联，由于R1＝，可知流过R1的电流为流过电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为流过电流表电流的3倍，所以每一小格是原来的3倍，即为0.06A，所以A、B错误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R1并联，然后再与R2串联，串联电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06A，C正确，D错误．
6．两只电压表和是由完全相同的两个电流计改装成的，表的量程是5V，表的量程是15V，把它们串联起来接入电路中，则( )
A．它们的示数相等，指针偏转角度也相等
B．它们的示数之比为1∶3，指针偏转角度相等
C．它们的示数相等，指针偏转角度之比为1∶3
D．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1∶3
答案 B
解析 由于两个电压表是用相同的电流计改装的，当两个电压表串联使用时，通过两表的电流是相同的，所以表头指针偏转的角度是相同的；刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压，与量程成正比，故选项B正确，选项A、C、D错误．
7．如图3甲、乙所示的电路图为电表改装的示意图，G为表头、R为可调电阻，则下列说法正确的是( )
图3
A．图甲为电流表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，改装后电表的量程增大
B．图甲为电流表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，改装后电表的量程减小
C．图乙为电压表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，改装后电表的量程增大
D．图乙为电压表改装的原理图，增大可调电阻的阻值，改装后电表的量程减小
答案 BC
二、非选择题
8.如图4所示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300μA，内阻Rg＝
100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色．按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx＝________kΩ.
图4
答案 红 5
解析 由I＝及Ig＝，且指针指在刻度盘中央，I＝Ig＝150μA，
联立解得Rx＝5kΩ.
9．多用电表是实验室常用的实验器材之一，其原理是闭合电路的欧姆定律，它能测电阻、电压、电流等．如图5所示为多用电表的内部构造，如果用它来测量某电阻的阻值，则应将开关扳到________或________位置；其中5、6挡位为测量________挡，且________挡量程比较大，1、2挡位为测量________挡，________挡量程比较大．
图5
答案 3 4 电压 6 电流 1
解析 使用欧姆挡时需要电表内接电源，所以3、4为欧姆挡；由于串联电阻具有分压作用，所以将灵敏电流计的表头改装成电压表时应串联电阻，故5、6为电压挡，又因串联电阻越大，量程越大，所以6挡量程比较大；由并联电阻的分流作用知1、2为电流挡，1、2两挡测电流的对应量程分别为I1＝＋Ig，I2＝＋Ig，可知I1＞I2.
10.如图6所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E＝1.5V，改装后，原来电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置，则2mA刻度处应标________Ω；1mA刻度处应标________Ω.
图6
答案 250 1000
解析 因为R内＝＝＝500Ω，
I1＝，即2mA＝，
所以Rx1＝250Ω.
因为I2＝，即1mA＝，
所以Rx2＝1000Ω.
11．在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，如图7甲所示为电表的电路图.已知选用的电流表内阻Rg＝10Ω、满偏电流Ig＝10mA，当选择开关接3时为量程250V的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心，上排刻度线对应数据没有指出．
图7
(1)若指针在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________mA；选择开关接3时其读数为________V.
(2)为了测该多用电表电阻挡的内阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：
①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
②将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图8所示，则C处刻度应为________Ω.
图8
③计算得到多用电表内电池的电动势为________V．(保留两位有效数字)
(3)调零后将多用电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为______Ω(保留两位有效数字)
答案 (1)6.9 173(172～174均可)
(2)②150 ③1.5
(3)67(65～69之间均可)
解析 (1)选择开关接1时测电流，其分度值为0.2mA，示数为6.9mA；选择开关接3时测电压，其分度值为5V，其示数为173V.
(2)②电阻箱示数为0×1000Ω＋1×100Ω＋5×10Ω＋0×1Ω＝150Ω.
③指针指在C处时，电流表示数为5 mA＝0.005 A，C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 Ω，电源电动势E＝Igr＝0.01×150V＝1.5V.
(3)根据第(1)问可知，表头所示电流为6.9mA；调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值也为6.9 mA，而表内电池的电动势为E＝1.5 V，表内总电阻为150 Ω，由欧姆定律可知：R＝Ω－150Ω≈67Ω，所以待测电阻的阻值为67Ω.
12.如图9所示是一个电流、电压两用表的电路,电流表G的量程是0～100μA,内阻是1000Ω，电阻R1＝0.1Ω，R2＝99000Ω.当双刀双掷开关接到A、B上时，电流表改装成______表，其量程是______；当双刀双掷开关接到C、D上时，电流表改装成______表，其量程是________．
图9
答案 量程较大的电流 0～1A 电压 0～10V
解析 因双刀双掷开关的把柄是绝缘的，所以当开关接到A、B上时，电路转换成如图甲所示的电路，
此时电阻R1与电流表G并联，R1起分流作用，原电流表改装成较大量程的电流表．根据并联电路的特点有(I－Ig)R1＝IgRg.电流表的最大测量值为
I＝＝A≈1A.
当开关接到C、D上时，电路变成如图乙所示的电路，此时电阻R2与电流表G串联，R2起分压作用，原电流表已改装成电压表，根据串联电路的特点，电压表的最大测量值为
U＝Ig(Rg＋R2)＝0.0001×(1000＋99000) V＝10V.
