电表改装 · 实验全攻略

高考物理 · 电学实验

电表改装

提分最快 · 最容易拿满分

导读

近五年高考物理，全国卷 + 新高考卷中，电表改装要么直接考计算，要么藏在其他实验里，甚至三合一串考。

它是独立的考法，只考两件事：原理与细节。

灵魂问题

电流表能不能测电压？

电压表能不能测电流？

能！都能！

任何电表都能同时测两件事——

① 自己内部的电流 ② 自己两端的电压

电流表内阻已知，通过 U＝IR 就能算出电压；电压表内阻已知，通过 I＝U/R 就能算出电流。

核心认知

为什么有的表测电流、有的表测电压？

关键在于内阻的数量级：

电表类型	内阻特点	适合连接	测量对象
电流表	非常小（如 0.1Ω）	串联	测电流
电压表	很大（几千欧起）	并联	测电压

小电阻串联对电路影响小，大电阻并联对电路影响小——所以电表内阻决定了它的“岗位”。

表头 · 灵敏电流计

一切电表的“祖师爷”

圈里写 G 的是最原始的表，叫 灵敏电流计 或表头。电流表和电压表都是由它改装出来的。

1
量程小
灵敏＝测小值，量程在微安级（如 200μA、400μA），也就是 0.2~0.4 mA。
2
内阻较大
线圈细长、匝数多，R＝ρL/S，内阻约几十欧，是个“夹生”的阻值——既不适合串联也不适合并联。

改装本质

电表改装 = 调内阻

并联小电阻 → 内阻变小 → 适合串联 → 变成 电流表✅

串联大电阻 → 内阻变大 → 适合并联 → 变成 电压表✅

改装前后表头自身并没有“变厉害”：满偏电流不变、内阻不变、满偏电压也不变。

核心方法 · 找倍数

不列方程，只找 N 倍关系

改装成电流表（并联小电阻）

量程变为 N 倍

小电阻帮你分掉 N−1 倍电流

R并 = R_G ÷ (N − 1)

新总电阻 R_新 = R_G ÷ N

改装成电压表（串联大电阻）

内阻变为 N 倍

需要串联 (N−1) 倍的自身电阻

R串 = (N − 1) × R_G

新量程 U_V = N × U_G

💡 核心思路：我自己没变强 → 谁帮了我？帮了多少倍？

典型例题

例 1 · 表头改装电流表

表头：满偏 200μA，内阻 50Ω，改装成 0.6A 电流表。
N = 0.6A ÷ 200μA = 3000 倍
并联电阻 R = 50 ÷ 2999 ≈ 0.0167Ω

✔ 并联一个 50/2999 Ω 的小电阻

例 2 · 表头改装电压表

表头：200μA，50Ω，改装成 3000Ω 电压表。
串联电阻 = 3000 − 50 = 2950Ω
新量程 = 200μA × 3000Ω = 0.6V

✔ 串联 2950Ω，量程 0.6V

例 3 · 电流表改装电压表

电流表：0.6A，0.1Ω，改装成 3V 电压表。
原电压量程：0.6 × 0.1 = 0.06V
N = 3 ÷ 0.06 = 50 倍
串联电阻 = 49 × 0.1 = 4.9Ω

✔ 串联 4.9Ω，新内阻 5Ω

例 4 · 电压表改装电流表

电压表：3V，1000Ω，改装成 0.6A 电流表。
原电流量程：3 ÷ 1000 = 3mA
N = 0.6A ÷ 3mA = 200 倍
并联电阻 = 1000 ÷ 199 ≈ 5.03Ω

✔ 并联 1000/199 Ω，新内阻 ≈ 5Ω

重要提醒

电流表 ↔ 电压表互换的局限

拿现成的电流表改电压表、或拿电压表改电流表，往往只能兼顾“量程”和“内阻”中的一项。

⚠ 举例

3V / 1000Ω 的电压表改电流表：
改到 0.1Ω → 量程飙到 30A，过大；
改到 0.6A → 内阻仍有 5Ω，不够小。

所以还是用表头（灵敏电流计）来改装最合适，能同时兼顾内阻和量程。

真正难点

你以为你输在改装？其实可能是半偏法

电表改装题里，往往不直接给内阻，要用 半偏法 测内阻。

后续还要叠加 半偏法 + 电表改装 + 伏安法测电阻 的综合实验，以及误差分析（读数偏大还是偏小）。

把改装本身吃透，是搭建电学实验“承上启下”的桥梁。

一句话总结

并小变电流，串大变电压；找好 N 倍，全部口算完。

先盯内阻，再算倍数，牢牢记住“表头没变强”这一真相。

“真正的电学实验高峰，
是三合一揉在一起考。”

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