学案4 多用电表电路分析与设计
[目标定位] 1.掌握将小量程电流表改装成大量程电压表的原理，并进行有关计算.2.掌握将小量程电流表改装成大量程电流表的原理，并进行有关计算．
一、多用电表测电压电路
实验室有一表头G，满偏电流为5 mA，电阻为100 Ω，现在欲用它作为电压表测量5 V的电压，能直接测量吗？若不能，应采取什么措施？ [要点总结]
1．小量程电流表G(表头)的三个参数
(1)电流表的内阻：电流表G的电阻Rg叫做电流表的内阻． (2)满偏电流：指针偏转到____________时的电流Ig叫做满偏电流．
(3)满偏电压：电流表G通过____________时，加在它两端的电压Ug叫做满偏电压． 2.把满偏电流为Ig、内阻为Rg的电流表改装成量程为U的电压表，需将表头________联一个分压电阻，如图1所示．
图1
(1)由U＝IgRg＋______________ 得Rx＝________________.
(2)改装后的电压表内阻为RV＝________________.
3．要改装成双量程电压表，其表头需串联__________个电阻，如图2所示．
图2
例1 有一个电流计G，内电阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA.
(1)要把它改装成量程为3 V的电压表，应该串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
(2)若要把它改装成量程为15 V的电压表，应该串联一个多大的电阻？改装后的电压表的内阻是多大？
二、多用电表测电流电路
有一个满偏电流Ig＝50 μA、内阻Rg＝1 000 Ω的电流表，现在想把它改装成一个量程为0～3 A的电流表，应如何做？ [要点总结]
1．小量程电流表改装成大量程电流表需________联一个分流电阻．
2．满偏电流为Ig、内阻为Rg的电流表改装成量程为I的电流表的电路如图3所示．
图3
(1)由IgRg＝(I－Ig)Rx
得Rx＝____________________ (2)改装后的电流表内阻为RA＝
RxRg. Rx＋Rg
3．双量程电流表的电路中需接两个电阻，电路结构如图4所示．
图4
例2 一个电流表的电阻RA为0.18 Ω，最大量程为10 A，刻度盘分为100个刻度．现将其最大量程扩大为100 A，需______联一个______Ω的电阻，此时刻度盘每个刻度表示______A；新的电流表的内阻为______Ω.
针对训练 有一只满偏电流Ig＝5 mA，内阻Rg＝400 Ω的电流表G.若把它改装成量程为10 V的电压表，应____________联一个________ Ω的分压电阻．该电压表的内阻为________ Ω；若把它改装成量程为3 A的电流表，应________联一个________ Ω的分流电阻，该电流表的内阻为________ Ω. 三、伏安法测电阻
电压表、电流表都是由小量程的电流表改装而成，电压表的内阻不是无穷大，电压表与电阻并联时是否会分流？电流表的内阻不是零，电流表与电阻串联时是否会分压？用伏安法测量电阻R时，电表的内阻对测量结果是否有影响？
[要点总结]
U1．电流表外接法：如图5甲所示，由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R＝可
I知，R测________R真(填“＞”“＜”或“＝”)，R越小，电压表分流越小，误差越小．因此这种接法适合测________(填“大”或“小”)电阻．
图5
U
2．电流表内接法：如图乙所示，由于电流表的分压，导致电压U的测量值偏大，由R＝得
IR测________R真(填“＞”“＜”或“＝”)，R越大，电流表的分压越小，误差就会越小．因此这种接法适用于测量________(填“大”或“小”)电阻．
例3 用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值．如图6所示，分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中，按照(a)图时，电流表示数为4.60 mA，电压表示数为2.50 V；按照(b)图时，
电流表示数为5.00 mA，电压表示数为2.30 V，比较这两次结果，正确的是( )
图6
A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 Ω B．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω C．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 Ω D．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω
1．(电表的改装)(多选)将分压电阻串联在电流表上，改装成电压表，下列说法中正确的是( )
A．接上分压电阻后，增大了原电流表的满偏电压
B．接上分压电阻后，电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压不变 C．如分压电阻是表头内阻的n倍，则电压表量程扩大到n倍 D．通电时，通过电流表和分压电阻的电流一定相等
2．(电表改装原理)如图7所示，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( )
图7
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
3．(伏安法测电阻)(多选)如图8所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A，电流表的内阻为0.2 Ω，那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是( )
图8
A．Rx的测量值比真实值大 B．Rx的测量值比真实值小 C．Rx的真实值为99.8 Ω D．Rx的真实值为100.2 Ω
4．(电流表的改装)有一个量程为0.5 A的电流表，与阻值为1 Ω的电阻并联后通入0.6 A的电流，电流表的示数为0.4 A，若将该电流表的量程扩大为5 A，则应________联一个阻值为________ Ω的电阻．