（一）电表的改装
1、电流表：把表头G改装成电流表，即把表头的量程Ig扩大到电流表的量程I，这时应并联一个电阻R，起分流作用。
若电流表的扩大倍数为
，由并联电路的特点得：
电流表的内阻：
2、电压表：把表头G改装成电压表，即把表头的量程Ug扩大到量程U，应串联一个电阻起分压作用。
若电压表的扩大倍数为
，由串联电路的特点得：
电压表的内阻为：RV=R＋Rg=nRg
量程：U=nUg=IgRV
例1、有一块满偏电流Ig=1mA、线圈电阻Rg=1kΩ的小量程电流表；
（1）把它改装成满偏电压U=10V的电压表；
（2）把它改装成满偏电流I=10mA的电流表。要求画出电路图，算出有关数据。
解析：
因电流表的满偏电流Ig<I，所以并联一个适当的分流电阻，即可改装成量程为10mA的电流表，原来电流的满偏电压Ug=IgRg=1V<U，故应串联一个适当的分压电阻，即可改装成量程为10V的电压表，其电路图如（a）、（b）所示。
①改装成电压表时，由串联分压
即需串联一个阻值为9kΩ的分压电阻.
②改装成电流表时，由并联分流：
即需并联一个阻值为0.11kΩ的分流电阻.
（二）电阻的测量
1、伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示）
2、实验电路（电流表内外接法）的选择
测量未知电阻的原理是R＝，由于测量所需的电表实际上是非理想的，所以在测量未知电阻两端电压U和通过的电流I时，必然存在误差，即系统误差，要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差，必须依照以下原则：
（1）若＞，一般选电流表的内接法。如图（a）所示。由于该电路中，电压表的读数U表示被测电阻Rx与电流表A串联后的总电压，电流表的读数I表示通过本身和Rx的电流，所以使用该电路所测电阻R测＝＝Rx＋RA，比真实值Rx大了RA，相对误差a＝
（2）若＜，一般选电流表外接法。如图（b）所示。由于该电路中电压表的读数U表示Rx两端电压，电流表的读数I表示通过Rx与RV并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻
R测＝也比真实值Rx略小些，相对误差a＝.
例2、某电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：
A．待测电流表A1（量程0.6A）；
B．电压表V1（量程3V，内阻约2kΩ）
C．电压表V2（量程15V，内阻约10kΩ）；
D．滑动变阻器R1（最大电阻10Ω）
E．定值电阻R2（阻值5Ω）
F．电源E（电动势4V）
G．电键S及导线若干
（1）电压表应选用_____________；
（2）画出实验电路图；
（3）如测得电压表的读数为V，电流表的读数为I，则电流表A1内阻的表达式为：RA=______________。
解：
本题利用电压表指电压，电流表指电流的功能，根据欧姆定律R=计算电流表的内阻。由于电源电动势为4V，在量程为15V的电压表中有的刻度没有利用，测量误差较大，因而不能选；量程为3V的电压表其量程虽然小于电源电动势，但可在电路中接入滑动变阻器进行保护，故选用电压表V1。由于电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，量程为0.6A ，电流表上允许通过的最大电压为0.12V，因而伏特表不能并联在电流表的两端，必须将一个阻值为5Ω的定值电阻R2与电流表串联再接到伏特表上，才满足要求。滑动变阻器在本实验中分压与限流的连接方式均符合要求，但考虑限流的连接方式节能些，因而滑动变阻器采用限流的连接方式。故本题电压表选用V1；设计电路图如图1所示；电流表A1内阻的表达式为：RA =-R2。
（三）滑动变阻器的使用
1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点
如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法.
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负载RL上电压调节范围（忽略电源内阻）
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负载RL上电流调节范围（忽略电源内阻）
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相同条件下电路消耗的总功率
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限流接法
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E≤UL≤E
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≤IL≤
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EIL
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分压接法
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0≤UL≤E
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0≤IL≤
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E（IL+Iap）
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比较
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分压电路调节范围较大
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分压电路调节范围较大
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限流电路能耗较小
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其中，在限流电路中，通RL的电流IL=，当R0＞RL时IL主要取决于R0的变化，当R0＜RL时，IL主要取决于RL，特别是当R0<<RL时，无论怎样改变R0的大小，也不会使IL有较大变化.在分压电路中，不论R0的大小如何，调节滑动触头P的位置，都可以使IL有明显的变化.
2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法
滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取.
（1）下列三种情况必须选用分压式接法
①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.
②当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法.因为按图（b）连接时，因RL>>R0＞Rap，所以RL与Rap的并联值R并≈Rap，而整个电路的总阻约为R0，那么RL两端电压UL=IR并=·Rap，显然UL∝Rap，且Rap越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.
③若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL的额定值时，只能采用分压接法.
（2）下列情况可选用限流式接法
①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL与R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法.
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.
③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.
例3、用伏安法测量某一电阻Rx阻值，现有实验器材如下：待测电阻Rx（阻值约5 Ω，额定功率为1 W）；电流表A1（量程0～0.6 A，内阻0.2 Ω）；电流表A2（量程0～3 A，内阻0.05 Ω）；电压表V1（量程0～3 V，内阻3 kΩ）；电压表V2（量程0～15 V，内阻15 kΩ）；滑动变阻器R0（0～50 Ω），蓄电池（电动势为6 V）、开关、导线.
为了较准确测量Rx阻值，电压表、电流表应选________，并画出实验电路图.
错解分析：
没能据安全性、准确性原则选择A1和V1，忽视了节能、方便的原则，采用了变阻器的分压接法.
解题方法与技巧：
由待测电阻Rx额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻Rx的额定电压、额定电流的值约为
U=≈2.2 V，I==0.45 A.
则电流表应选A1，电压表应选V1.
又因=24.5 Ω＞Rx，则电流表必须外接.
因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx，故首先考虑滑动变阻器的限流接法，若用限流接法，则被测电阻Rx上的最小电流为Imin==0.11 A＜I额，故可用限流电路.电路如图所示.
（四）万用电表的使用
1、使用步骤及注意事项：
（1）使用前应看一下指针是否指在刻度盘左端的零刻线处。如果不在，就应该进行机械调零：用小螺丝刀轻旋表头正下方中央处的调零螺丝，使指针指左端零刻线。
（2）根据被测物理量及其数量级将选择开关旋到相应的位置。读数时还要注意选用刻度盘上对应的量程刻度。（如测量20mA左右的直流电流，应将选择开关对准左边100mA量程处，在刻度盘上，应该看最下方的刻度，即满偏刻度为10的刻度线，从刻度盘读出数据后还应再乘10，得测量结果。）
（3）使用欧姆挡时，在选好倍率后，还必须进行欧姆调零。方法是：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指右端零刻线处。因此用多用电表的欧姆挡测电阻的操作步骤是：
①选挡。一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为200Ω就应该选×10的倍率。
②进行欧姆调零。
③将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。
④将指针示数乘以倍率，得测量值。
⑤将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。
用欧姆挡测电阻，如果指针偏转角度太小（即指针所指的刻度值太大），应该增大倍率重新调零后再测；如果指针偏转角度太大（即指针所指的刻度值太小），应该减小倍率重新调零后再测。
（4）使用多用电表时，两只手只能握住表笔的绝缘棒部分，不能接触表笔上的金属部分。
2、欧姆表测电阻
（1）原理是闭合电路欧姆定律.
（2）当红、黑表笔之间接入某一电阻Rx时，通过欧姆表的电流为.
若I=0，则Rx=∞；I=Ig时，Rx=0。
欧姆表刻度具有反向性和非线性特点，表盘刻度不均匀.
当，
表盘中值电阻，中值电阻一定，表盘刻度就唯一确定.
欧姆表中的电池用久了，电动势和内阻都要发生变化，只能用来粗略测量电阻.
例4、如图，电流表满偏电流Ig=500μA，线圈电阻Rg=200Ω，电动势E=1.5V，电流表盘刻有欧姆表刻度线，指针指在满刻度时共转过90°.
（1）指针半偏时所对应的阻值是多少？
（2）指针转过30°时所对应的阻值是多少？
（3）若电池使用久了，电动势变为1.4V，这种情况下测电阻时若指针指在中间阻值处，求被测电阻真实值。
解析：
（1）设电源内阻为r，指针满偏时，
指针指在表盘正中央时，
（2）指针转过30°时对应阻值为Rx，则：
（3）电动势E′=1.4V时对应的中值电阻
指针半偏处仍刻着3000Ω，而实际电阻只有2800Ω，可见用欧姆表测电阻时，由于电动势变小，电阻的测量值偏大，电阻的测量将产生系统误差。
（五）测定电池的电动势和内阻
1、实验原理
如图(1)所示电路，改变电阻R，从电压表和电流表可测出几组U、I值，利用闭合电路欧姆定律可以求出E、r．
2、数据处理
①测出两组U、I值，列方程组可解出E、r．
②图象法处理数据，测出多组(不少于6组)、I值，在—I直角坐标系中标出各点，画出—I图象，如图(2)所示，图象的纵截距为E，横截距为短路电流，．
图象法比较好地利用各组测量数据，并能排除奇异点，能够减小偶然误差．
3、误差分析：
由于电流表和电压表不是理想电表，就会带来一定的系统误差，下面分别分析电流表内接和外接两种情况下的系统误差．
(1)如图(3)所示，电流表接在了外边，电压表所测为电源的外电压，而电流表读数比流过电源的电流值要小，测量存在系统误差．
电压表的读数越大，越大，电流表的测量误差也越大，如图(4)所示，短路时，＝0，测量值与真实值相同．
由图象可知，
定量分析：＝－
此函数式的纵截距为：
斜率的绝对值为：
当r时，．
(2)如图(5)所示，电流表接在了里边，电流表所测的电流为流过电源的电流，电压表所测电压比路端电压小．
当电路中电流增加时，，电压表读数的误差随着增加，U—I图象如图(6)所示，测量值图线比较陡，＝E，＞r．
由等效电路可知，．一般安培表的内阻与r接近，所以这种方法测出的内阻误差较大．
（六）简单的逻辑电路
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逻辑关系
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真值表
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符号
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与门：仅当输入信号A和B均为1时，输出信号Z才为1。
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输入
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输出
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A
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B
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Z
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0
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0
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0
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1
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0
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1
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0
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0
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1
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1
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1
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或门：输入信号A和B只要有一个为1或者均为1时，输出信号Z为1。
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输入
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输出
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A
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B
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Z
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0
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0
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0
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0
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1
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1
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1
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0
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1
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1
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1
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1
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非门：输入信号A为1，则输出信号为0；输入信号A为0，输出信号为1。
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例5、如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R．该逻辑电路是____门电路（填“与”、“或”或“非”）．当电阻R′受到光照时，小灯泡L将______（填“发光”或“不发光”）．
解析：
逻辑电路分为或门电路、与门电路和非门电路，由图示符号可知，该逻辑电路是非门电路；当光照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R，则R′两端电压很小，由非门电路的特点可知，其输出电压较大，小灯泡L将发光。
答案：非，发光
