专题10电表模型模型界定本模型中涉及电表的结构与工作原理，电表的改装与校正，非理想电表的处理等模型破解1.电流表的关键构造(1)蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地幅向分布的．(2)铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针．2．电流表的工作原理线圈中通有电流时，磁场对电流的安培力使线圈发生转动．由于磁场是均匀幅向分布的，不论通电线自转到什么位置，线圈平面都跟磁感线平行，安培力的不随线圈所处的位置书生改变，只与通过的电流成正比．当线圈转动时两弹簧产生阻碍其转动的作用（扭转力矩），此作用的大小与线圈转过的角度（也即指针偏角）成正比，最终指针稳定在两种作用相平衡的位置处，可见指针最终的偏转角度与通过线圈的电流是成正比的．所以通过偏角的值可以反映I值的大小，且电流刻度是均匀的。当取最大值时，通过电流表的电流最大，称为满偏电流Ig，所以使用电流表时应注意不要超过满偏电流Ig．当通过线圈的电流方向不同时，电流所受安培力的方向不同，线圈转动方向不同，指针偏转方向也不同，故指针的偏转方向可指示电流方向．例１.电流计的主要结构如图甲所示，固定有指针的铝框处在由磁极与软铁芯构成的磁场中，并可绕轴转动。铝框上绕有线圈，线圈的两端与接线柱相连。用两根导线分别将两只电流计的“+”、“－”接线柱相连，如图乙所示，拔动一只电流计的指针，另一只电流计的指针也会转动。为了解释上述现象，有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想，可能正确的是G+-G+-乙甲铝框SN图１电流表构造图图２电流表工作原理图３.电表的改装电流计表头一般只能测量μA级电流和mV级电压，若要用它来测量较大的电流和电压，或直接测量其他物理量，就必须用通过改装来扩大其量程或改变测量功能。磁电式系列多量程表都是用这种方法实现的。用于改装的μA表，习惯上称为“表头”。使表针偏转到满刻度所需要的电流Ig称表头的满偏电流，Ig越小，表头的灵敏度就越高。表头内线圈的电阻Rg称为表头的内阻。指针满偏时表头两端的电压称为满偏电压Ug，三者满足Ug=IgRg.（i)改装大量程电流表改装原理并联分流改装方法改装大量程电流表的方法是在表头上并联一个分流电阻Rs，通过电流表的总电流按Ｒg：Ｒs的反比例分担，当指针满偏时，超过量程部分的电流从分流电阻Rs上流过，而表头仍保持原来允许流过的最大电流Ig。改装电路图３中虚线框内由表头和Rs组成的整体就是改装后的电流表。④并联电阻的大小及改装后的内阻CNSNSANSBNSD图３改装电流表原理图设改装后电流表的量程为I，若InIg，则需并联的电阻阻值为1nRIIRIRggggs，改装后的电流表的内阻为gsgsggARRRRnRIUR．例２.一块电流表的内阻为12Ω，当通过它的电流为2mA时，指针偏转一个小格。要使偏转一个小格的电流为1A时，正确的做法是A．在表上并一个0.024Ω的电阻B．在表上并一个0.24Ω的电阻C．在表上并一个0.012Ω的电阻D．在表上并一个0.12Ω的电阻【答案】A（ｉｉ）改装电压表改装原理串联分压改装方法改装电压表的方法是在表头上串联一个分压电阻HR，电表两端电压按Ｒg：ＲH分担，当指针满偏时，超出表头量程部分的电压加在分压电阻HR上，表头上的电压仍为原来的电压量程IgRg。改装电路图４虚线框内由表头和RH组成的整体就是改装后的电压表．④串联电阻的大小及改装后的内阻设改装后电压表的量程为Ｕ，若Ｕ＝nIgRg,则需串联的电阻阻值为gggHRnRIUR()1，改装图４改装电压表原理图后电压表的内阻为gHggVRRnRIUR．例３.电流表的内阻是Rg=200Ω，满刻度电流值是Ig=500微安培，现欲把这电流表改装成量程为1．0V的电压表，正确的方法是[]A、应串联一个0．1Ω的电阻；B、应并联一个0．1Ω的电阻；C、应串联一个1800Ω的电阻；D、应并联一个1800Ω的电阻【答案】C模型演练１.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。...