Question

（2003?安徽）电流表和电压表实际上是由小量程电流表与电阻串、并联之后改装成的，当某一电压表的量程不能达到要求时，可以通过改变串、并联电阻的阻值来扩大或缩小其量程．现在需要测量的电流约为0.5A，可是只有一个量程为0～0.3A、内阻为5Ω的电流表，手边还有一些器材如表：
请把题中量程是0～0.3A的电流表临时改装成量程为0～0.6A的电流表．要求：

名称	规格
电源1个	电压12V不变
滑动变阻器1个	阻值0～50Ω
粗细不很均匀的电阻丝一根	电阻约为50Ω
导线若干、开关一个

（1）画出电路图；
（2）写出实验步骤；
（3）写出理论上接入电路的电阻丝的阻值；
（4）分析一下，实际接入电路的电阻丝的阻值与理论值有无差异．

Answer 1

分析：（1）根据并联电路的分流原理作出电路图；
（2）根据电流表的改装原理分析答题；
（3）由并联电路特点与欧姆定律求出电阻丝阻值；
（4）根据电路应用并联电路特点分析答题．

解答：解：（1）要把0.3A的电流表改装成0.6A的电流表，应给电流表并联一个分流电阻，电路图如图所示；

（2）实验步骤：
①把电源、开关、电流表、滑动变阻器组成串联电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.3A；
②断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，在电流表两端并联电阻丝，闭合开关，调节电阻丝与电流表并联的长度，知道电流表示数为0.15A为止，截去多余的电阻丝；
③将电流表与电阻丝并联，改装成满足需要的电流表．
（3）电流表量程为0～0.3A，内阻为5Ω，∵I=

U

R

，
∴通过电流表电流为0.3A时，电流表两端电压：
U=I_AR_内=0.3A×5Ω1.5V，
改装后电流表量程为0～0.6A，则通过并联电阻的电流：
I_R=I-I_A=0.6A-0.3A=0.3A，
∵I=

U

R

，∴并联电阻丝的阻值R=

U

IR

=

1.5V

0.3A

=5Ω；
（4）由（2）的实验步骤可知，电阻丝与电流表并联时，我们认为干路电流不变，
电流表示数为0.15A，则通过电阻丝的电流为0.3A-0.15A=0.15A，
通过电流表与电阻丝的电流相等，它们两端的电压相等，由欧姆定律可知，
电阻丝阻值等于电流表内阻5Ω；而实际上，电阻丝与电流表并联时，电路总电阻变小，
电路总电流变大，大于0.3A，电流表示数为0.15A，则通过电阻丝的电流大于0.15A，
电流表与电阻丝并联，它们两端电压相等，通过电阻丝的电流大于通过电流表的电流，
因此电阻丝阻值小于电流表内阻5Ω，即电阻丝阻值小于5Ω，小于理论值．
答：（1）电路图如图所示；（2）实验步骤如上所述；（3）理论上接入电路的电阻丝的阻值为5Ω；（4）实际接入电路的电阻丝的阻值小于理论值．

点评：本题考查了电流表的改装，对初中生来说有一定的难度，知道把小量程电流表改装成大量程电流表的原理是：并联电阻的分流作用，应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．