非理想电表的反常规用法沙洋中学王琳琛一般情况下 ,测电压就用电压表,测电流就用电流表 ,而在实际使用时 ,电流表内阻很小但不为零 ,电压表内阻很大但不是无穷大,电表本身就是一个特殊的电阻,电流表显示的电流等于其两端的电压与其内阻的比值,电压表显示的电压等于流过电压表的电流与其内阻的乘积.已知内阻的电流表可当作一个小量程的电压表来使用,已知内阻的电压表也可当作一个小量程的电流表来使用.因为电流表能显示自身的电流I, 若其内阻 RA 已知 ,则其两端电压U=IR A,电压表能显示自身两端电压U,若其内阻 RV 已知 ,则通过它的电流I=U 。Rv一 .把电流表当作电压表使用例 .从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1 的内阻 r 1, 要求方法简捷, 有尽可能高的测量精度, 并能测得多组数据。器材规格电流表 A1量程 10mA,内阻 r 1 待测 (约 40)电流表 A2量程 500A, 内阻 r2=750 电压表 V量程 10V,内阻 r3 =10k电阻 R1阻值约 100 , 作保护电阻滑动变阻器R2 总阻值约 50电池 E电动势 1.5V ,内阻很小开关 K导线若干(1) 请画出电路图 ,并标明所用器材的代号。(2) 若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式为r1=_, 式中各符号的意义是 :_ 。解析：电流表 A 1既是待测电阻 ,也是测量仪器 ,可显示出通过自身的电流大小,所以只要再能测出其两端的电压,就可以由欧姆定律求出r1=U。I当 A 1 满偏时 ,两端的电压约为U1=I gr1=10 10-3 40=0.4V.所以若用电压表V 直接测量 ,电压表指针的偏转不到量程的1,测量误差太大 ,不符合“有尽可能高的测量精度”的要求20.电流表 A 2 的内阻 r2=750 是已知的表 A 1 的满偏电压差不多 ,所以可以把根据 A 2 的读数 I2 求出 A 1 两端的电压,满偏时其两端电压-6 750V=0.375V, 与电流U2=500 10A 2 当作电压表来使用，将电流表A1 与电流表 A2 并联，U= I 2 r2。估算 A 1、A 2 接近满偏时回路的阻值应为E=1.5 =150 , 所以要使电路正常工作, 应Ig10将保护电阻 R1 与 A1、 A2 串联起来 , 从而限制通过A1， A2 的电流 , 使其不超量程。滑动变阻器可采用限流式接法, 也可采用分压式接法 , 本题中若采用限流式接法, 对电1流的调节范围约为最大值的3 , 比用分压式接法时的调节范围小. 根据题目中 “能测得多组数据”的要求 , 采用分压式接法较好，故画出电路图如下图所示：计算 r 1 的表达式为r 1 = I 2r2 , 式中 I 2 为通过电流表A2 的电流 , r2 为电流表A2 的内阻，I1I 1 表示通过电流表A1 的电流。二 .把电压表当作电流表使用例 .用以下器材测量一待测电阻器材电压表 V1电压表 V2滑动变阻器R单刀单掷开关K导线若干电源 ERx 的阻值（ 900 1000 ）规格量程为 1.5V ，内阻 r1=750量程为 5V ，内阻 r2=2500 最大阻值约为100具有一定内阻，电动势约为9.0V1（ 1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 ,试画出测量电阻 Rx 的一种实验电路原理图 (原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。（ 2）若电压表 V 1 的读数用 U1 表示，电压表 V2 的读数用 U2 表示，则由已知量和测得量表示 Rx 的公式 Rx=_ 。解析：实验中需测待测电阻Rx 的电流 I x 和电压Ux，但无电流表，要么用V 1 与 Rx 并联再与 V 2 并联，把V 1 、V 2 当电流表使用，则U 1U 2，其中 U 1、 U2 分别是I1=，I2=r1r2两电压表两端的电压，I1 、 I2 分别是通过它们的电流，r1、 r2 分别是它们的电阻，则Rx= U 1 =U 1U 1r1r2 ；或者用 V 1 与 Rx 串联后再与 V 2并联，这样把 V 1 当作I xI 2 I 1 U 2r1 U 1r2电 流 表 用 ， 测 出Rx 的 电 流 ， V 1 、 V 2 同 时 也 是 电 压 表 ， 则I x=U 2-U 1, 那 么Rx= U xU2 U1U 2 U 1 r1 。I xU 1U 1r1滑动变阻器应采用分压接法，以方便控制电压，满足题意，电路图如下：或