电表的兼容与使用过程中的几个问题

孙高飞

在近年的高考中电表是热门的考点，也是学生学习中的难点，学生失分较多，究其原因学生对电表的结构，电表的工作原理等知识不熟悉、理解不到位所致。本文尝试从电表的工作原理入手，对电表在应用中遇到的一些问题等方面去探析。

一、不同量程的电压表或电流表串并联时偏角与读数问题

四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则（ ）

A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数

B.电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角

C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数

D.电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角

分析：如果用相同的表头改装成的两个量程不同的电压表，如果并联测一电压，我们不难得知两表的读数相同，但由于量程不一样，两表的偏角不一样，量程大的偏角小。如果两表串联测一电压，我们可以从原理图上看出（图a），兩个表头都处在同一串联电路上，通过的电流相同，故两表头的偏角相同，因为量程不一样，量程大的读数大。

如果用相同的表头改装成的两个量程不同的电流表，如果两表串联测量一电流，因为串联电路电流相等，两表的读数相同，因为量程不一样，量程大的偏角小。如果两表并联测一电流，我们从原理图上可以看出（图b），流过两表头的电流相等，故两表头的偏角相等，即两电流表的偏角相同，量程大的读数大。所以答案为AD。

二、在探究电容器的影响因素时，为什么用静电计，而不用更为精确的电压表问题

分析：该实验探究的电容器在电量不变时，电容的影响因素，用静电计是因为其工作原理是利用金属杆和外壳之间的电场作用的，不需要电流流过，从而最大限度的保障电容的电量不变。

如果用电压表，电压表的工作原理是有电流流过时指针才会偏转，如果接到两极板上，两极板的电量就会减少直至放完，就达不到实验的目的了。

三、在法拉第电磁感应定律中，两金属棒在轨道上切割磁感线，两棒上接的电流表和电压表有无读数的问题

如图所示，在匀强磁场中，MN和PQ是两条平行的金属导轨，而ab与cd为串有电压表和电流表的两根金属棒。当两棒以相同速度向右运动时（运动过程中两棒始终与导轨接触），正确的是（ ）

A.电压表有读数，电流表有读数

B.电压表无读数，电流表无读数

C.电压表有读数，电流表无读数

D.电压表无读数，电流表有读数

分析：这道题答案选B，电压表电流表均无读数，两金属棒产生相同的电动势，ac等势bd等势，故电路中无电流，电流表无读数；ab之间有电势差为什么电压表无读数？不少同学有这样的疑惑，原因对电压表的原理和内部结构不熟悉所致，电压表是由表头串联分压电阻改装而成的，电路中没有电流，自然表头就不会偏转，这样虽然有电压，但是电压表却无读数。

四、在使用欧姆表时，指针偏角偏小应该怎样调整倍率的问题

不少同学认为指针偏角偏小是因为电阻偏小，应该调小倍率，使测量趋于合理，减少读数误差。这种认识是错误的，这是对欧姆表的工作原理不熟悉所致。当外测电阻为0时，这时指针处于满偏状态，所以欧姆表的零刻度在最右边，外测电阻越大电流越小，但本质上还是通过表头的电流来表示电阻的，当我们选定量程后，进行欧姆调零后，如果发现偏角过小，不是电阻小，其实我们看到的是表头指针的偏转角度小即电流小，应该是电阻大才对，故应该换大量程的欧姆表。

在使用电表过程中，我们还会遇到这样那样的问题，只要理解和掌握表头的工作原理和电表结构，明确电表的使用规则等，就能很好的解决这些问题。

（作者单位：江苏省丰县中学）