探究电表的改装问题

王萍

用电流表和电压表改装成实际测量仪表是欧姆定律部分的一个重要知识点，此类题既可以考查对欧姆定律应用的理解，又可以考查利用物理知识解决实际问题的能力。下面通过两道例题简单分析。

一、电流表改装成油量表

由电流表改装而成的油量表一般是串联在电路中，当电路中电阻发生变化时，电路中电流也会发生变化，即此时油量表示数也发生相应变化。

例1 如图1所示是自动测定油箱内油量的原理图，O为杠杆支点，油量表是由量程为0～0.6 A的电流表改装而成的，R0阻值为10 Ω，电源电压为3 V，Rx是规格为“20 Ω 1 A”的滑动变阻器。当Rx的滑片处于最上端时，电路中的电流是       A，此时油量表示数为0;当油面上升时，电路中的电阻将       ，电流将       。（后两空选填“增大”或“减小”）

解析：本题是一种自动测定油箱内油面高度的装置，因为油量表串联在电路中，所以油量表是由电流表改装而成的。该装置通过浮标的浮沉来改变电阻Rx的阻值，从而改变电路中的电流，即改变油量表的示数。

当油箱内油量为0，Rx滑片处于最上端时，Rx = 20 Ω，R0 = 10 Ω， [I=UR=3 V20 Ω+10 Ω=0.1 A];当油面上升时，Rx滑片向下移，电阻减小，即电路中总电阻将减小，电流将增大，油量表示数也随之增大。

答案：0.1 减小 增大

点评：（1）电阻R0对电路起保护作用，即电路中最小阻值（加满油时）为10 Ω，这样电路最大电流为0.3 A，油量为0时电流为0.1 A，油量表示数范围为0.1～0.3 A。这反映出油量表与电流表存在细微区别：两表零刻度线不重合，油量表的零刻度线在电流表的0.1 A示数处。

（2）这个改装电路还有一个最大的缺陷就是没有开关，无论油量多少电路中总是存在电流。……