（名师导学）高考物理总复习 第八章 专题突破（八）电表的改装和特殊用法教学案 新人教版-新人教版高三全册物理教学案

专题突破(八) 电表的改装和特殊用法 电流表、电压表都是利用表头(小量程灵敏电流计)改装而成，因此在电表内阻已知的情况下，可以把题目中给出的电流表当成电压表或把电压表当成电流表来使用．在某些实验中需要测量电压或电流，但没有给出电压表或电流表，或给出的相应电表由于量程小而不适用，这时就可以考虑是否用电流表来测电压或用电压表来测电流．或者利用给出的定值电阻扩大电表的量程．一般电流表内阻较小，两端允许加上的电压较小，为了解决这一问题，我们可以考虑把电流表与某一定值电阻串联，再与待测元件并联(如图甲)，这样通过电流表示数 I、电流表内阻 RA、定值电阻 R0就可以表示出 Rx两端电压 U＝I(RA＋R0)，同理可用电压表测电流(如图乙)，得 I＝＋.例 1 在测量电阻的实验中，电流表和电压表必须匹配，如果不匹配可以进行一些改装或转换．某兴趣小组要精确测定额定电压为 3 V 的节能灯正常工作时的电阻．已知该灯正常工作时电阻约为 500 Ω.实验室提供的器材有：A．电流表 A(量程：0～3 mA，内阻 RA＝15 Ω)B．定值电阻 R1＝1 985 ΩC．滑动变阻器 R(0～10 Ω)D．电压表 V(量程：0～12 V，内阻 RV＝1 kΩ)E．蓄电池 E(电动势为 12 V，内阻 r 很小)F．开关 S 一只G．导线若干(1)要精确测定节能灯正常工作时的电阻，应采用下面电路图中的__________．(2)若电压表 V 的示数用 U 表示，电流表 A 的示数用 I 表示，写出测量节能灯正常工作时的电阻表达式 Rx＝__________________(用 U、I、R1、RA、RV表示)．当表达式中的电流 I＝________mA 时，记下电压表的读数 U 并代入表达式，其结果即为节能灯正常工作时的电阻．【解析】(1)要精确测定额定电压为 3 V 的节能灯正常工作时的电阻，需测量节能灯两端的电压和通过节能灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量节能灯两端的电压，可以将电流表 A 与定值电阻串联改装为电压表测量电压；节能灯正常工作时的电流约为 I＝ A＝6 mA，电流表的量程太小，可以用电压表测量电流；因为滑动变阻器阻值远小于节能灯的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法，所以电路图选 C.(2)根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压 U 灯＝I(R1＋RA)，通过灯泡的电流为：I 灯＝－I，所以节能灯正常工作时的电阻为：Rx＝，改装后的电压表内阻为：RV′＝1 985 Ω＋15 Ω＝2 000 Ω，则当 I＝1.5 mA 时，节能灯两端...