图13-1 图13-2 专题电学实验一、实验仪器的读数高考要求会正确使用的电学仪器有：电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。
除了滑动变阻器以外，其它仪器都要求会正确读出数据。
读数的基本原则是：凡仪器最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位是不可靠数字）；凡仪器最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。
【巩固练习】1、按照有效数字规则读出下列电表的测量值． ⑴⑵接0~3V 量程时读数为_______V ． 接0~3A 量程时读数为_______A ． 接0~15V 量程时读数为______V． 接0~0.6A 量程时读数 A ． 2、螺旋测微计方法：_______________________________________________________________3、万用电表某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡不合适，又改换另一欧姆挡测量，两次测量时电表指针所指的位置如图 中的虚线所示，下面列出这两次测量中的有关操作： A ．将两根表笔短接，并调零B ．将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置C ．记下电阻值D ．将多用电表面板上旋钮旋到“×100”挡E ．将多用电表面板上旋钮旋到“×10”挡F ．将多用电表面板上旋钮旋到交流 500 V 挡(1)根据上述有关操作，将两次的合理实验步骤按顺序写出(用字母表示，字母可以重复使用)____________ (2)该电阻的阻值是________例2．下图为一正在测量中的多用电表表盘(1)如果是用×10Ω挡测量电阻，则读数为________Ω. (2)如果是用直流10mA 挡测量电流，则读数为______ __mA.(3)如果是用直流5V 挡测量电压，则读数为________V.1 2 3 0 5 10 15 V 00.2 0.40.6 0 1 2 3 A3．用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十k Ω的电阻Rx ，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S 为选择开关，P 为欧姆挡调零旋钮，正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上． a ．将两表笔短接，调节P 使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔 b ．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx 的阻值后，断开两表笔 c ．旋转S 使其尖端对准欧姆挡×1k d ．旋转S 使其尖端对准欧姆挡×100 e ．旋转S 使其尖端对准交流500V 挡，并拔出两表笔________． 根据下图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_______ _______Ω.二、电表的改装 1.灵敏电流表G （1）三个主要参数①内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。
②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安。
③满偏电压Ug:电流表通过Ig 时两端的电压，大约零点几伏。
（2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg 注意：电表就是电阻。
2.电压表（1）电压表的改装 电流表G 的电压量程Ug=IgRg ，当改装成量程为U 的电压表时，应串联一个电阻R 分去多余的电压U-Ug ，电阻R 叫分压电阻。
（2）电压表的内阻：Rv=Rg+R3.电流表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg ，当改装成量程为I 的电流表时，应并联一个电阻R 分去多余的电流I-Ig ，电阻R叫分流电阻。
()g gg g g g U U U I R RU U R R Ug -==-=据串联电路的特点得：解得：R()g g g gg ggU I R I I R I R R I I ==-=-据并联电路的特点得：解得：I-Ig（2）电流表的内阻：R A =Rg ×R/(R+Rg) 4.电流表改装成欧姆表①原理：闭合电路的欧姆定律②如图1所示，当红、黑表笔短接时，调节R ，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。
这时有： ③当两表笔间接入电阻Rx 时，电流表的电流为：当Rx 改变时，Ix 随着改变，将电流表表盘上Ix 处表上对应的Rx 值，就构成了欧姆表。
④中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R 中＝R 内＝R+Rg+r 因Ix 与Rx 不是线性关系，欧姆表表盘刻度不均匀。
例1：（2011海南物理卷13题）图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头μA 的量程为I g =600μA 内阻为R g 。
mA 是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA 。
完成下列填空。
(1)图1中分流电阻R P 的阻值应为___。
(2)在电表表改装后的某次校准测量中，mA 表的示数如图2所示，由此读出流过电流表μA 的电流为_______mA 。
此时流过分流电阻R P 的电流为_______mA （保留一位小数）【解析】：此题考查电流表改装及其校准的相关知识。
要使量程为I g =600μA 内阻为R g 改装成量程为I=60mA 的电流表，由电流表改装知识可知，I g R g =(I-I g )R P ,解得需要并联的分流电阻R P =R g /99.。
由图2可知mA 表的示数为49.5mA ；由此读出流过电流表μA 的电流为49.5mA ×1/100=0.5mA 。
此时流过分流电阻R P 的电流为49.5mA ×99/100=49.0mA. 【答案】（1）R g /99 （2）0.5 49.0g gEI R R r=++x g xE I R R r R =+++【巩固练习】4、一个电流表的满偏电压为U g ，内电阻为R g ，要把它改装成量程为nU g 的电压表，应在电流表上（ ）A 、串联一个nR g 的电阻B 、并联一个nR g 的电阻C 、串联一个（n-1）R g 的电阻D 、并联一个（n-1）R g 的电阻5、一电流表并联一个分流电阻后就改装成一个电流表，当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时，发现标准表读数为1A 时，而改装表的读数为 1.1A ，稍微偏大些，为了使它的读数准确，应（ ）A 、在原分流电阻上再并联一个较大的电阻B 、在原分流电阻上再串联一个较小的电阻C 、在原分流电阻上再串联一个较大的电阻D 、在原分流电阻上再并联一个较小的电阻6、一电流表的满偏电流Ig=1mA ，内阻为200Ω。
要把它改装成一个量程为0.5A 的电流表，则应在电流表上（ ）A ．并联一个200Ω的电阻B ．并联一个0.4Ω的电阻C ．串联一个0.4Ω的电阻D ．串联一个200Ω的电阻7、一个电流表的满偏电流Ig=1mA ，内阻Rg=500，要把它改装成一个量程为10V 的电压表，则应在电流表上（ ）A ．串联一个10k Ω的电阻B ．并联一个10k Ω的电阻C ．串联一个9.5k Ω的电阻D ．并联一个9.5k Ω的电阻8、图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G 和一个变阻器R 组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（ ）A ．甲表是电流表，R 增大时量程增大B ．甲表是电流表，R 增大时量程减小C ．乙表是电压表，R 增大时量程减小D ．上述说法都不对9、如图16 一个电流表的满刻度电流值I g = 0．6A ，面板如图所示，那么它每一小格所相应的电流是______mA ，指针现在的电流示数是______A 。
如果这个量程为0.6A 的电流表内阻R g =60Ω，要把这个电流表的量程扩大成 3A ，那么应该在R g 上______联一个电阻R s ，R s 的大小应是______Ω；并联R s 后，测某一电流，指针仍指到如图所示位置，则该电流是______A ，并联Rs 后，刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联Rs 前的______倍。
三、电阻的测量 1、伏安法测电阻的两种电路（1）电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”因为电压表有分流作用,因测量电阻有误差 电压表示数： 电流表示数：> 测量值偏小，适于测量小阻值电阻 ，.说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小．所以该电路适合测量小电阻，即 R ＜V A R R ∙或( 口诀：“小外偏小)（2）电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”因为电流表有分压作用,因此有误差 电压表示数 电流表示数测量值偏大,适于测量大阻值电阻.说明：误差来源于电流表的分压，分压R R I U R =真R RI U R =真R A I I=R A U U =RV R A I I I I >+=VR R <<RA R V U R U U >+=越少，误差越小．所以该电路适合测量大电阻，即R ＞V A R R ∙或(口诀：“大内偏大”) 伏安法测电阻电路选择:（１）、直接比较法：当Ｒx 《Ｒv 时，采用外接法当Ｒx 》Ｒv 时，采用内接法 （２）、比值法Ⅰ 当 时，选用电流表内接法 Ⅱ 当 时，选用电流表外接法（３）、实验试探法：若伏特表示数有明显变化， 宜外接 若安培表示数有明显变化， 宜内接 2、滑动变阻器限流和分压电路的选取在下面三种情况下必须选择分压接法：a ．电压或电流从零开始连续调节，b ．要求多次测量求平均值或用图像法处理数据（即调节范围大）c ．如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压)，为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用滑动变阻器分压接法连接电路【巩固练习】10、在“测定金属的电阻率”实验中，若粗估金属丝的电阻Rx 约为3Ω，为减小误差，要求金属丝发热功率P<0.75W ，备有的部分器材有：A ．6V 的电池组B 、电流表（0—0.6A ，内阻0.5Ω）C ．电流表（0—3A ，内阻0.01Ω）D 、电压表（0—3V ，内阻1k Ω）E ．电压表（0—15V ，内阻5k Ω）F 、滑动变阻器（0—100Ω，额定电流1A ）G ．滑动变阻器（0—20Ω，额定电流1A ）（1）上述器材应选用的是________________________。
（用字母代替） （2）画出实验电路图11、一个未知电阻R x ，阻值大约为10k Ω—20k Ω.为了较为准确的测定其电阻值，实验室中有如下器材： 电压表V （量程3V 、内阻约为3k Ω) (量程15V 、内阻约为15 k Ω)AR R >>x V A x R R R R >xV A x R R R R<电流表A 1 (量程200μA 、内阻约为100Ω) 电流表A 2 (量程5mA 、内阻约为10Ω) 电流表A 3 (量程0.6A 、内阻约为1Ω) 电源 电动势为３V滑动变阻器R 的最大阻值为200Ω 开关Sa.在实验中电压表量程应选 ， 电流表应选 。