电学 难点突破 电表改装
高三电学实验复习(改装电表)
0.2 0.4
0
0.6
A
量程为0.6A的电流表,最小分格为 0.02A,指针偏转不够一个分格的部 分用半格估读法,读数为两位小数。 如图,电流表读数为0.15A.
1
2
0
3
A
量程为3A的电流表,最小分格为 0.1A,指针偏转不够一个分格的部分 用1/10格估读法,读数为两位小数。 如图,电流表读数为0.74A.
Ig (Rg+ R2 )=(I2-Ig) R1
②
(Rg+ R2 )=(I2-Ig) R1 / Ig = 19R1
∴ R1=20Ω R2=180Ω
G
R1
R2
- 10mA 1mA
返回
1993年高考
将量程为100微安的电流表改装
成量程为1毫安的电流表,并用一标准电流表与改装后
的电流表串联,对它进行校准(核对).改装及校准所用器
返回
例2. 如甲、乙图示是一个双量程电压表,
Ig=1mA,Rg=100 Ω,计算R1和R2的阻值。
解:甲图 Ug= IgRg =0.1V,
G
n1=30
n2=150
R1=( n1 -1)Rg=2900 Ω
R2=( n2 -1)Rg=14900 Ω
乙图 同样求出R1 R1=( n1 -1)Rg=2900 Ω
电学实验
常用的电压表和电流表都是由 小量程的电流表改装而成的
+
G
_
电流表和电压表的改装 1.小量程电流表(表头) (1)工作原理:主要由磁场和放入其中可转动的 线圈组成.当线圈中有电流通过时,线圈在安 培力作用下带动指针一起偏转,电流越大,指 针偏转的角度越大,表头G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作 用生偏转的原理制成的,且指针偏角θ与电流强度I成正比,即θ =kI,故表的刻度是均匀的。从表盘上可直接读出电流值. (2)三个参数:满偏电流Ig,表头内阻Rg,满偏电压Ug,它们的
高二上学期电表改装知识点
高二上学期电表改装知识点电表改装是指对电表进行一定的改造,以满足特定需求或达到特定目的。
在高二上学期的物理学习中,电表改装是一个重要的知识点。
本文将介绍电表改装的相关知识和技术,帮助读者深入了解这一内容。
一、电表改装的概述电表改装是一项非常有趣和有挑战性的电子技术活动。
通过对电表内部电路和测量机制进行改变或优化,可以使其具有更多的功能和性能。
而改装电表不仅可以增加其实用价值,还可以培养学生的动手动脑能力和创新能力。
二、常见的电表改装项目1. 电表数值显示在电表的改装中,一个常见的项目是对电表的数值显示进行改装。
通过使用数字显示器件,可以将传统的指针式电表改造为数字显示电表。
这种改装能够提高电表读数的准确性和可读性。
2. 电表远程监控另一个常见的电表改装项目是实现电表的远程监控。
通过添加无线模块和通信芯片,可以将电表的数据传输到远程设备上,实现对电表的实时监测和数据收集。
这种改装在智能电网建设和能源管理中有着广泛的应用。
3. 电表报警功能为了提高电能使用的安全性和可靠性,可以对电表进行报警功能的改装。
通过添加报警器件和控制电路,可以在电能消耗过大或异常情况下发出警报,以便及时处理和维护电路设备。
4. 电表数据记录与分析为了更好地了解电能使用情况,可以对电表进行数据记录与分析的改装。
通过添加存储器件和数据处理芯片,可以将电能使用情况以图表或数据表的形式记录下来,帮助用户更好地分析和管理电能使用。
三、电表改装的步骤1. 确定改装目标在进行电表改装之前,需要明确改装的目标和需求。
是希望提高电表的准确性还是添加其他功能?根据具体的需求来确定改装方向。
2. 分析电表结构和原理了解电表的基本结构和工作原理对于改装非常重要。
通过学习电表的构造和工作原理,能够更好地理解电表内部电路和测量机制,为改装提供基础知识。
3. 设计改装方案根据改装目标和需求,设计电表改装方案。
包括选择改装所需的器件和模块,设计电路连接和控制逻辑,并考虑改装的安全性和可靠性。
电表的改装教案
引出问题:什么是表头?
引导学生回答预留作业,自主解决表头的结构及基本电学参数。
总结出三个参数之间的关系:Ug=IgRg
我们已经了解了表头的基本信息, 也知道了电压表和大量程的电流表都是有表头改装而成的;下面,我们小试牛刀,自己改装一个电压表和电流表。
那么R1=,R2=。
例2.有两个量程的电流表, 当使用a、b两个端点时,量程为1A,当使用a、c两个端点时,量程为0.1A。已知表头内阻为Rg=200
Ω,满偏电流为Ig=2mA,求电阻R1、R2的值。
以小组为单位探究解决, 然后在黑板上展示给全班, 各小组之间
取长补短,相互借鉴。
老师点拨,小结。
学习必备欢迎下载
五、总结
电表改装的本质原理是,串联电阻分压,并联电阻分流。
电压表改装:
公式
电流表改装:
其中,并联的电阻越小,改装的电流表量程越大;串联的电阻越大,改装的电压表量程越大。
情感态度价值观
通过对电表改装原理的探究体验,了解科学家自制仪器的智慧和
艰辛。
二、重难点
电表的改装原理及改装规律的总结
三、导入新课
观察电流表和电压表的图片:
学习必备欢迎下载
引出问题:从图片能够看出,两个电表都有两个量程。那么,两个量程之间能够转换的内部结构原理是什么?
学生自主阅读课本,归纳提炼课文精髓信息。
学习必备欢Байду номын сангаас下载
电表的改装
一、教学目标
知识与技能
1.知道表头在电路中相当于一个电阻,知道满偏电流、满偏电压
和表头内阻,及其它们之间也满足欧姆定律。
2.理解将表头改装成电压表和大量程电流表的原理。
2019年高考物理二轮复习专题讲义:电学实验 074.电表的改装
电表的改装一、电流表量程的扩大——并联一个小电阻由 (I-I g ) R= I g R gR= I g R g /(I-I g ) 若I =n I g 则 R= I g R g /(I-I g ) = R g /(n-1)例. 若电流表的内阻R g =1000Ω, 满偏电流I g =100μA, 怎样把它改装成量程为10mA 的电流表?解:R= I g R g /(I-I g ) =0.1×1000 /9.9=10.1Ω或 R=R g /(n-1)=1000 /99=10.1Ω二、双量程电流表、如图示是一个双量程电流表,I g =0.5mA ,R g =2001和R 2的阻值。
解: (R 1+R 2) (I 1-I g ) = I g R g ①R 1+R 2= I g Rg /(I 1-I g ) = 100÷0.5=200 ΩI g (R g + R 2 )=(I 2-I g ) R 1②(R g + R 2 )=(I 2-I g ) R 1 / Ig = 19R 1∴ R 1=20Ω R 2=180Ω 三、电压表量程的扩大——串联一个大电阻若U =nU g 则有R U U R U g g g-=g g g gR )n (R U U U R 1-=-=例. 若电流表的内阻R g =1000Ω,满偏电流I g =100μA ,怎样把它改装成量程为U =3V 的电压表?解:U g =I g R g =0.1V n=U/U g =30 ∴R=(n-1)R g 四、双量程电压表、如甲、乙图示是一个双量程电压表, I g =1mA ,R g =100 Ω,计算R 1和R 2的阻值。
解:甲图, U g = I g R g =0.1V ,n 1=30 n 2=150R 1=( n 1 -1)R g =2900 ΩR 2=( n 2 -1)R g =14900 Ω乙图, 同样求出R 1GR 2R 110mA 1mA-215V 3V 甲G U Ug U-Ug Rg RR 1=( n 1 - 1)R g =2900 ΩR g +R 1+R 2=15V ÷1mA=15 K ΩR 2= 12 K Ω五、改装电压表的校对电路图如图示V 为标准电压表,R 为滑动变阻器(分压器接法),虚线框中为改装电压表。
高二物理 电学专题提升 专题16 电表的改装问题
专题16 电表的改装问题一:专题概述1.电流表G(表头)(1) 原理:当线圈中有电流通过时,线圈在安培力作用下带动指针一起偏转,电流越大,指针偏转的角度越大,可以证明I∝θ,所以根据表头指针偏转的角度可以测出电流的大小,且表盘刻度是均匀的.(2) 三个参数:内阻R g,满偏电流I g,满偏电压U g,关系是U g=I g R g.2.电压表及大量程电流表(由表头改装而成)-R R=二:典例精讲1.电流表的改装典例1:如图所示,其中电流表A的量程为 0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每小格表示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2倍,若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列说法中正确的是()A. 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.04 AB. 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.02 AC. 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.06 AD. 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.01 A【答案】 C2.电压表的改装典例2:有一个灵敏电流表G,内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=300μA。
要把它改装成量程为0~3V的电压表,要串联多大的电阻?改装后的电压表的内阻是多少?【答案】【解析】改装成量程为0~3V的电压表后,两端加上3V的电压时,指针指到满刻度,即电流为300μA,根据欧姆定律:解得:R=9900Ω;改装后电压表的内阻:R V=R+R g=10000Ω。
3.多用电表的改装问题典例3:如图所示,R1、R2是两定值电阻,R1的阻值很小,R2的阻值很大;G是一灵敏电流计,S1、S2为开关,下列判断正确的是( )A. 只闭合S1时,M、N间是一个电压表B. S1、S2都闭合时,M、N间是一个电流表C. 只闭合S1时,M、N间是一个电流表D. S1、S2都断开时,M、N间是一个电压表【答案】BD【解析】改装电流表需要并联一个定值电阻分流,扩大量程;改装电压表时,需要串联一个定值电阻分压扩大量程。
高中物理复习之知识讲解 电学实验:电表的改装
物理总复习:电学实验:电表的改装 电阻的测量 练习使用多用电表【考纲要求】1、知道电流表、电压表是由表头改装而成的,知道其改装原理及其在电路中对电路结构的影响;2、知道知道伏安法侧电阻的两种电路的区别;3、知道电学实验仪器的基本选用原则,会对简单的实验进行设计及电路实物图的连接;4、知道几种测电阻的拓展方法;5、知道多用电表的表盘、欧姆档的内部结构,理解其工作原理;6、能用多用电表探测黑箱电学元件。
【考点梳理】考点一、电表的改装 1、电流表(表头)小量程的电流表G 是我们常说的“表头”,电流表G 的主要参数有三个: ①电流表G 的电阻g R ,通常叫做电流表的内阻;②指针偏转到最大刻度时的电流g I ,叫做电流表G 的满偏电流,也叫电流表G 的量程; ③电流表G 通过满偏电流时加在它两端的电压g U 叫做满偏电压,也叫电压量程。
由欧姆定律g g g U I R =可知,电流表G 的满偏电流和满偏电压一般都比较小。
2、电压表的改装要点诠释:电流表G 的电压量程g g g U I R =,当改装成量程为U 的电压表时,应串联一个电阻R ,因为串联电阻有分压作用,因此叫做分压电阻, 如图所示。
电压扩大量程的倍数gU n U =由串联电路的特点得g g g U I R I R =+ 解得(1)g g g g g g g gUR U U R R R R I I R U =-=-=- 即电压扩大量程的倍数为n 时,需要串联的分压电阻(1)g R n R =- 电压表的总电阻V g R R R =+。
3、电流表的改装要点诠释:电流表G 的量程为g I ,当改装成量程为I 的电流表时,应并联一个电阻R ,因为并联电阻R 可以起到分流作用,因此叫做分流电阻, 已知电流表G 满偏电流为g I ,扩大量程的电流表满偏 电流为I ,如图所示。
扩大量程的倍数gI n I =由并联电路的特点得()g g g I R I I R =-所以 1g g g gI R R R I I n ==--即电流扩大量程的倍数为n 时,需并联的分流电压为1g R R n =-。
电表改装实验总结
电表改装实验总结引言电表改装是一项有意思且具有挑战性的实验。
在这项实验中,我们通过修改电表的电路结构和程序,使其能够更准确地测量电流和电压,以满足不同场景下的需求。
在本文中,我将分享我在进行电表改装实验过程中的一些经验和总结。
一、实验目标电表改装的目标是提升电表的准确性和可定制性。
具体来说,我们希望通过改装电表,使其能够在高电压和低电压环境下工作,同时能够测量直流电流和交流电流。
此外,我们还希望电表能够具备数据记录和远程监控能力,以方便使用者对电能消耗进行分析和管理。
二、实验步骤1. 分析电表原理:在开始改装之前,我们首先需要了解电表的工作原理。
通过深入研究电路结构和电表控制程序,我们可以更好地理解电表的测量原理,并为我们的改装工作打下基础。
2. 修改电路结构:根据我们的实验目标,我们需要对电表的电路结构进行修改。
具体来说,我们可以增加额外的传感器和滤波器,以增强电表的测量范围和准确性。
此外,我们还可以使用更精确的电流和电压传感器来替换原有的传感器。
3. 重写控制程序:改装电表不仅需要修改电路结构,还需要重新编写控制程序。
通过使用更高级的算法和精确的测量方法,我们可以提高电表的测量准确性和响应速度。
同时,我们还可以增加数据记录和远程监控功能,以满足用户的需求。
4. 实验验证:在完成电表改装后,我们需要进行实验验证来检查改装的效果。
通过与标准仪器的对比和多组实验数据的分析,我们可以评估改装后电表的测量精度和稳定性。
如果需要,我们还可以进行进一步的优化和调整,以获得更好的结果。
三、实验总结和收获通过进行电表改装实验,我收获了许多宝贵的经验和知识。
首先,我学会了分析电路结构和控制程序,以深入理解电表的工作原理。
其次,我学会了使用不同的传感器和算法来改善电表的测量性能。
最重要的是,我意识到了电表的改装是一项复杂的工作,需要综合运用电子技术、计算机编程和工程设计等多方面的知识。
在今后的工作中,我将继续探索电表改装的领域,并尝试结合物联网、人工智能等新技术,以进一步提升电表的功能和性能。
高考物理考点一遍过专题电表改装原理
专题39 电表改装原理一、表头常用的电压表和电流表都是由表头改装而成的,表头是一个小量程的电流表G 。
1.表头内阻R g :指电流表G 的内阻,一般为几百欧到几千欧。
2.满偏电流I g :指电流表G 指针偏转到最大刻度时的电流(即电流表G 所能测量的最大电流值),一般为几毫安到几十毫安。
3.满偏电压U g :指电流表G 通过满偏电流时它两端的电压,一般为几毫伏到几十毫伏。
由欧姆定律可知:U g =I g R g 。
二、电表的改装改装成电压表改装成电流表内部电路改装原理 串联分压 并联分流改装后的量程g g ()U I R R =+gg R R I I R +=量程扩大的倍数gU n U =g I n I =接入电阻的阻值g g g(1)UR R n R I =-=- g g g g1I R R R I I n ==--改装后的总内阻 V g g R R R nR =+= g g A gR R R R R R n⋅==+校对电路改装成的电压表 改装成的电流表三、欧姆表的原理1.构造:如图所示,欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红黑表笔组成。
欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联。
外部:接被测电阻R x 。
全电路电阻R 总=R g +R+r+R x 。
2.工作原理:闭合电路的欧姆定律I=xg R r R R E+++。
3.刻度的标定:红黑表笔短接(被测电阻R x =0)时,调节调零电阻R ,使I=I g ,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零。
(1)当I=I g 时,R x =0,在满偏电流I g 处标为“0”。
(图甲) (2)当I=0时,R x →∞,在I=0处标为“∞”。
(图乙)(3)当I=2g I 时,R x =R g +R+r ,此电阻是欧姆表的内阻,也叫中值电阻。
一个电流表的满刻度电流值I g=0.6 A,面板如图所示,那么它每一小格所对应的电流是_________mA,指针现在的电流示数是_________A。
2020届高考物理专题分析-电学实验-电表改装
电表改装【表头G】常用的电压表和电流表都是由表头G改装而成的.表头的本质是一个小量程的磁电式电流表,指针偏转的角度θ跟电流强度成正比,所以表头的表盘刻度均匀分布。
电流表G的电阻R g叫做电流表的内阻,指针偏转到最大刻度时的电流I g叫做满偏电流,电流表G通过满偏电流时,其两端的电压U g叫做满偏电压,三者服从欧姆定律U g=I g R g(1)表头G既然是电流表,就可以直接用来测电流流过电阻R的电流即表头G的示数I(2)电流通过表头G时,指针指着某一电流刻度,表示通过电流表的电流为某一数值,而且意味着表头的两接线柱之间具有一定大小的电压,因此,如果内阻R g已知,电流表G 实际上也是一个小量程的电压表.R电阻R两端的电压U=IR g【注意】此时电阻R两端的电压U=IR g是利用欧姆定律计算出来的,而不是从表头G的表盘上直接读出;如果需要直接从表盘上读出电压U,我们需要做的就只是修改表盘(改数字和单位)【例】设电流表的满偏电流I g=3mA,内阻R g=100Ω,则满偏电压U g=0.3V,则充当电流表时的表盘如图充当电压表时的表盘如图【改装】表头G的满偏电压U g和满偏电流I g一般都比较小,无论是用来测电流还是测电压,一般都不能直接测,需要先扩大量程,即改装。
测量较大的电压时要串联一个大电阻用来分压,把它改装成大量程电压表;测量较大的电流时则要并联一个小电阻用来分流,把它改装成大量程的电流表。
【示数与偏角】电流表(电压表)的示数,取决于表头G与电阻R的总电流(总电压)电流表(电压表)的偏角,取决于流过表头G的电流(偏转的角度θ跟电流强度成正比)【例】四个相同的小量程电流表G(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法连入电路,比较每种接法中电表的示数与偏角θ.解析:电流表A1的量程大于A2的量程,则R1<R2,电压表V1的量程大于V2的量程,则R1>R2,。
大学物理实验报告电表改装
大学物理实验报告电表改装大学物理实验报告:电表改装引言大学物理实验是培养学生科学素养和实践能力的重要环节,其中电学实验是学生们接触到的重要内容之一。
在电学实验中,电表是常用的测量工具,它用于测量电流、电压和电阻等参数。
然而,在实际的实验操作中,我们常常会遇到一些问题,例如电表的量程不够、读数不准确等。
为了解决这些问题,我们进行了电表改装实验。
实验目的本次实验的目的是通过对电表的改装,提高其测量精度和适用范围,使其更符合实验需求。
实验原理我们知道,电表是通过电流在电磁场中的作用力来测量电流的,而电流表的灵敏度则是通过电流表的线圈匝数和磁场强度来确定的。
因此,我们可以通过改变电流表的线圈匝数或者增加磁场强度来提高电流表的灵敏度。
实验步骤1. 改变电流表线圈匝数首先,我们需要打开电表的外壳,将电流表的线圈匝数增加一倍。
具体操作是将电流表的线圈绕组绕两圈,这样可以使电流表的灵敏度提高一倍。
然后,我们将电表的外壳重新装好,确保电流表的线圈绕组不会松动。
2. 增加磁场强度为了增加电流表的灵敏度,我们可以通过增加磁场强度来实现。
首先,我们需要找到电流表的磁场强度调节螺钉,这通常位于电流表的背面。
然后,我们可以通过旋转调节螺钉来改变磁场强度。
调节时,需要注意不要旋转过度,以免损坏电流表。
实验结果经过改装后,我们对电流表进行了测试。
首先,我们使用标准电流源产生了一系列不同大小的电流,然后使用改装后的电流表进行测量。
与改装前相比,改装后的电流表在测量过程中更为灵敏,读数更加准确。
此外,改装后的电流表的量程也得到了扩大,适用范围更广。
实验讨论通过本次实验,我们成功地改装了电流表,提高了其测量精度和适用范围。
然而,需要注意的是,在进行电表改装时,我们必须小心操作,以免损坏电表或者导致测量结果的不准确。
此外,改装后的电表仍然需要进行定期校准,以确保其准确性和可靠性。
结论电表改装实验的结果表明,通过改变电流表的线圈匝数和增加磁场强度,我们可以提高电流表的灵敏度和适用范围。
电表改装高中物理知识点
电表改装是指对传统的电表进行改造,使其具有更多的功能和性能。
在这个过程中,我们需要运用一些高中物理的知识点来解决一些技术问题。
下面是一个关于电表改装的步骤思路。
第一步:了解电表的基本原理电表是用来测量电能消耗的设备,其基本原理是利用电流通过电表内部的线圈产生的磁场与外部磁场的相互作用来测量电能的消耗。
在这一步中,我们需要复习一些与电流、磁场、电能消耗相关的物理知识点,如安培定律、磁感应强度等。
第二步:确定改装的目标和功能在进行电表改装之前,我们需要明确改装的目标和所要增加的功能。
例如,我们可能需要增加通信功能,使电表能够通过网络传输数据;或者增加负荷监测功能,实时监测电器的用电情况。
在这一步中,我们需要考虑到电表的结构和原理,以及所需要的技术方案。
第三步:选择合适的传感器和控制器为了实现所需的功能,我们需要选择合适的传感器和控制器。
例如,如果我们需要增加负荷监测功能,我们可以选择合适的电流传感器和微控制器来实现。
在这一步中,我们需要考虑到传感器和控制器的性能参数,并选择适合的型号和规格。
第四步:设计电路和接口在选择好传感器和控制器后,我们需要设计电路和接口,将它们与电表的原有电路连接起来。
在这一步中,我们需要运用一些电路设计的知识点,如串并联电路、电阻分压等,来确保电路的正常工作。
第五步:测试和调试在完成电路设计后,我们需要进行测试和调试,确保改装后的电表能够正常工作。
在这一步中,我们需要运用一些实验和测量的知识点,如安全操作、电压电流测量等,来验证改装的效果。
第六步:优化和改进在测试和调试的过程中,我们可能会发现一些问题或不足之处。
在这一步中,我们需要运用一些物理和工程的知识点,如能量转换、电路优化等,来改进和优化电表的性能和功能。
通过以上的步骤思路,我们可以对电表进行改装,使其具有更多的功能和性能。
在这个过程中,我们需要运用许多高中物理的知识点来解决一些技术问题,并且需要运用一些实验和测量的知识点来验证改装的效果。
高二物理人教版选修31 2.4电表的改装
电表的改装重/难点重点:电流表、电压表改装原理的理解。
难点:改装后电表的串并联应用。
重/难点分析重点分析:“把电流表改装为电压表”是高中物理课本中的一个重要分组实验,本实验要求达到如下目的:学会把电流表改装为电压表的基本方法,即加深对“串联分压”的理解,掌握测电表内阻的一种方法----半偏法,会设计校表电路。
近几年在一些正规化的考卷中,时有该实验的拓展及变形题,如:把“电流表改装成电流表”、“电压表改装成电流表”、“电压表改装成电压表”。
难点分析:若要将内阻为g R 表头G 改装成一个量程为满偏电压g U 的n 倍的电压表V ,需要串联的分压电阻的阻值为(1)g R n R =-分压,改装后的电压表内阻为V g R nR =。
若要将电流表G 改装成一个量程为满偏电流g I 的n 倍的电流表A ,需要并联的分流电阻的阻值为:1g R R n =-分流 改装后电流表的内阻为:gA R R n =。
突破策略一、电流计G 的原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用产生偏转的原理制成的,且指针偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。
电流表的主要参数有:表头内阻g R :即电流表线圈的电阻。
满偏电流g I :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏。
满偏电压g U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故•g g g U I R =。
二、电流表改装成电压表改装的目的是:测量更大的电压。
方法:若量程扩大n 倍,则应给电流表串联一个电阻。
故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大,电压表的内阻越大。
三、电流表改装成电流表改装的目的是:测量更大的电流。
故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小,电流表的内阻越小。
说明:改装后的电表中通过电流计G 的最大电流max I 与两端的最高电压max U 变为多少?改装后的电压表或电流表,虽然量程扩大了,但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流g I 和满偏电压g U ,只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。
高三电学实验复习之电表改装与多用电表
电表改装、多用电表原理一、将电流表G (表头)改装为电流表和电压表 电流表G 的三个参数: (1)表头内阻g R ;(2)表头的满偏电流g I ; ⇒三者关系:g g g R I U = (3)表头的满偏电压g U 。
【例】有一个电流表G ,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA 。
(1) 电流表G 可直接作为量程为 A 的电流表串联入电路测电流。
(2) 电流表G 也可以作为量程为 V 的电压表并联入电路测电压。
(3) 将电流表G 改装为量程为0~3V 的电压表,要在电流表上 联一个阻值为 Ω的电阻。
改装后的电压表内阻V R = Ω。
(4)将电流表G 改装为量程为0~0.6A 的电流表,要在电流表上 联一个阻值为 Ω的电阻。
改装后的电流表内阻A R = Ω。
(5)双量程电压表 (6)双量程电流表【对电表的进一步认识】1.理想电表模型:电压表内阻无限大,可视为断路;电流表内阻为零,可视为短路。
因此,对于理想电表,电表内阻对电路的影响忽略不计,这时它只负责读数。
2.实际电表:(1)实际电表是以灵敏电流表(表头)为核心的电阻系统。
(2)表头的核心部件是一个有一定电阻值的线圈,在电路中相当于一个定值电阻(g R )。
表头串联一个定值电阻即为电压表,表头并联一个定值电阻为电流表。
(3)实际电表在电路中有双层角色:一,实际电表就是一个电表,能显示自身两端的电压或通过自身的电流;二,实际电表又是一个电阻,遵守欧姆定律,分析电路时不可忽略。
(4)电压表和电流表的测量值总小于实际值。
【练习】1.有一满偏电流Ig=5mA ,内阻Rg=400Ω的电流表G ,若把它改装成量程为10V 的电压表,应 一个 Ω的电阻,新电压表的内阻为 Ω;若把它改装成量程为3A 的电流表,应 联一个 Ω的电阻,新电流表的内阻为 Ω。
解析:联,1600,2000;并,0.67,0.67.2.一个电流表的满偏电流为I g ,内阻为R g ,现在要改装成电压表,使它的量程扩大为原来的n 倍,则在电流表上( )A .串联一个nR g 的电阻B .串联一个R gn 的电阻C .串联一个(n -1)R g 的电阻D .串联一个(n +1)R g 的电阻 解析:选C.改装成电压表应串联一个电阻,串联电阻g g gg R n R I nU R )1(-=-=.3.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G 和一个变阻器R 组成,下列说法正确的是( )①甲表是电流表,R 增大时量程增大 ②甲表是电流表,R 增大时量程减小 ③乙表是电压表,R 增大时量程增大 ④乙表是电压表,R 增大时量程减小A .①③B .①④C .②③D .②④ 解析:选C.R xR xA4.一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,表盘刻度均匀,现串联一个9900 Ω的电阻将它改装成电压表,则改装后电压表的量程是V,用改装后的电压表来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时电压表的读数大小为V。
高考物理实验-电表的改装
电表的改装知识元电表的改装知识讲解一、灵敏电流计无论是电流表还是电压表的表头都是一个灵敏电流计,灵敏电流计是一个量程非常小的电流表,量程通常是几十至几百微安(μA),内阻较大通常在几十欧至几百欧之间.二、改装电表1.改成电流表设灵敏电流计的量程为I g,电阻为R g,若使其量程扩大至I,则:电路图:并联电路电压相等:I g R g=(I-I g)R推导可得:R=2.改成电压表设灵敏电流计的量程为I g,电阻为R g,若将其改装成量程为U的电压表,则:电路图:由欧姆定律得:U=I g(R g+R)推导可得:R=-R g例题精讲电表的改装例1.某探究小组为了研究用“半偏法”测电阻和改装电表,先用“半偏法”测量程为150μA的电流表A的内阻,后将电流表A改装成电压表。
(1)某同学首先采用如图甲所示的实验电路测量该电流表A的内阻R g,图中R0为滑动变阻器、R为电阻箱。
他按电路图连接好电路,将R0的阻值调到最大,闭合开关S1后,他应该正确操作的步骤是_____(选出下列必要的步骤,并将其序号排序)A.记下R的阻值B.调节R0的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度C.闭合S2,调节R0和R的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半D.闭合S2,保持R0不变,调节R的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半(2)如果按正确操作步骤测得电阻箱R的阻值为100Ω,则安培表的内阻R g=_____Ω;与电流表内阻的真实值R g′相比,R g___R g′(填“>”、“=”或“<”)(3)将上述电流表A改装成量程为3V的电压表,则需将电流表与阻值为_______Ω的电阻串联。
用它来测量电压时,表盘指针位置如图乙所示,此时电压表的读数大小为______V例2.某同学将一个量程为0~1V、内阻未知的电压表改装为0~3V的电压表。
(1)该同学首先进行了如下操作:①将多用电表档位调到电阻“×100”,再将红表笔和黑表笔____,进行调零;②将图a中多用电表的红表笔和电压表的_____(填“+”或“-”)接线柱相连,黑表笔与另一接线柱相连;③此时多用电表的示数如图b所示,则电压表的内阻为______Ω.若已知多用电表欧姆档表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数为_____V。
高中物理电路电表的改装
高中物理电路电表的改装一、引言在物理学中,电流、电压和电阻是基本的电学量。
然而,在实际的实验与测量中,我们通常需要使用各种电表来对这些量进行测量。
高中物理实验中,经常需要使用电流表、电压表和电阻表来进行电学量的测量。
这些电表如何工作?它们的改装原理又是什么?本文将对此进行探讨。
二、电表的工作原理1、电流表:电流表是用来测量电流的装置。
其工作原理是依据安培定律,即电流等于流过导线的磁通量与导线横截面积的乘积。
因此,电流表的改装主要是通过并联或串联电阻来改变其内阻,从而改变其量程。
2、电压表:电压表是用来测量电压的装置。
其工作原理是依据电压的定义,即电压等于电位差。
因此,电压表的改装主要是通过并联或串联电阻来改变其内阻,从而改变其量程。
3、电阻表:电阻表是用来测量电阻的装置。
其工作原理是基于欧姆定律,即电阻等于电压与电流的比值。
因此,电阻表的改装主要是通过并联或串联电阻来改变其内阻,从而改变其量程。
三、电表的改装原理1、扩大量程:通过并联较小的电阻,可以使电流表的量程扩大。
这是因为并联电阻可以减小电流表的内阻,从而允许更大的电流通过。
同样的原理也适用于电压表和电阻表的改装。
2、改变量程:通过串联较大的电阻,可以使电流表、电压表和电阻表的量程改变。
这是因为串联电阻可以增加电表的内阻,从而改变电表的量程。
四、结论高中物理电路中的电表改装是实验中的重要环节。
理解电表的工作原理以及如何通过并联或串联电阻来改变其内阻和量程,对于我们进行实验和测量具有重要意义。
这也是对物理理论知识的重要实践,可以帮助我们更好地理解和掌握电学的基本概念和定律。
电表改装实验中电路设计及其电表校准研究在电表改装实验中,电路设计和电表校准是两个关键环节,直接影响到实验结果的准确性和稳定性。
本文将围绕这两个方面展开研究,探讨电路设计的基本原理、校准方法及其在实际应用中的优缺点。
引言在电学实验中,电表改装是一项基础而重要的实验技能。
然而,由于电路设计和电表校准的复杂性,该领域仍存在许多争议。
九年级电表改装知识点总结
九年级电表改装知识点总结电表改装是一门技术领域,涉及到电力、电子等方面的知识。
在这篇文章中,我们将总结九年级电表改装的一些关键知识点,希望能对电子爱好者和对电表改装感兴趣的读者有所帮助。
首先,我们先来介绍一下电表改装的基本概念。
电表改装是指对传统电表进行技术改造,以实现更多功能和更精确的测量。
一、电表改装的原因电表改装的原因有很多,其中最常见的是为了实现节能和安全监测。
随着电力供需的不断增加,人们对电能的使用和管理也越来越重视。
通过对电表进行改装,可以实时监测用电量,合理规划用电计划,从而达到节能的目的。
此外,电表改装还可以实现更精确的测量和监测,提高电力质量和供电可靠性。
二、电表改装的基本步骤电表改装需要经过一系列的步骤,包括选型、设计、安装和调试等。
首先,我们需要根据实际需要选择适合的电表。
在选型时,需要考虑功率、精确度和通讯接口等因素。
接下来,我们需要进行设计,包括电路图设计和外观设计。
在设计电路图时,需要考虑到测量电流和电压的准确性,以及通讯接口的连接。
安装是电表改装的重要一步,需要按照设计要求进行安装,确保电路的可靠性和安全性。
最后,我们需要进行调试,确保电表能够正常工作。
三、电表改装中的关键知识点1. 电流测量:在电表改装中,电流测量是一个重要的环节。
电流的测量可以采用电阻负载、电流互感器或霍尔传感器等方法。
不同的测量方法有其优缺点,需要根据实际需求进行选择。
2. 电压测量:电压测量是电表改装的另一个重要环节。
电压的测量可以采用分压电路、电压互感器或者带隔离转换器的模数转换器等方法。
同样需要根据实际需求选择适合的测量方法。
3. 通讯接口:如今的电表改装往往需要实现与上位机的通讯,以实现数据传输和远程监测。
常见的通讯接口有RS485、Modbus、TCP/IP等,需要根据实际应用需求进行选择。
4. 数据处理和显示:改装后的电表需要能够准确处理和显示测量的数据。
这需要根据测量需求选择适合的数据处理和显示模块,如单片机、LCD显示屏或者数码管等。
高考物理电学实验专题1:电表的改装
电学实验专题1:电表改装1.电压表与电流表改装对比改装成电压表 改装成电流表 原理串联分压并联分流改装电路连接电阻大小 R 串=U RU g R g =(n -1)R gR 并=I g I R R g =R gn -1与扩程倍数n 的关系串联的电阻是原电表内阻的n-1倍并联的电阻是原电表内阻的1/(n-1)校准电路2.双量程电压表与电流表的原理(1)双量程电压表 如图1所示,对于量程U 1,由U 1I g =R g +R 1可得:R 1=U 1I g-R g ; 对于量程U 2,由U 2I g =R g +R 1+R 2可得:R 2=U 2I g-R g -R 1, 结合上述方程可得:R 2=U 2-U 1I g. (2)双量程电流表 如图2所示,对于量程I 1,电阻R 1、R 2串联而后与电流表并联, 可得:I 1-I g I g =R gR 1+R 2; 对于量程I 2,电流表先与R 2串联,而后与R 1并联, 可得:I 2-I g I g =R 2+R gR 1;结合上述两方程可得:R1=I1I g R gI2(I1-I g);R2=(I2-I1)I g R gI2(I1-I g).例(2016·海南)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路.(1)已知表头G满偏电流为100 μA,表头上标记的内阻值为900 Ω.R1、R2和R3是定值电阻.利用R1和表头构成量程为1 mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表.若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1 V;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3 V.则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R1=________ Ω,R2=________ Ω,R3=________ Ω.(2)用量程为3 V,内阻为2 500 Ω的标准电压表对改装表3 V挡的不同刻度进行校准.所用电池的电动势E为5 V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50 Ω和5 kΩ.为了方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为________ Ω的滑动变阻器.(3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近________(填“M”或“N”)端.(4)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值________(填“大于”或“小于”)900 Ω.【答案】(1)100910 2 000(2)50(3)M(4)大于【解析】(1)根据题意,R1与表头G构成量程为1 mA的电流表,则:I g R g=(I-I g)R1,整理:R1=100 Ω;若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为 1 V,则R2=U ab-I g R gI=1-0.091×10-3Ω=910 Ω;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为 3 V,则R3=U ac-I g R g-IR2I=3-0.09-1×10-3×9101×10-3Ω=2 000 Ω.(2)电压表与之并联之后,电阻小于2 500 Ω,对于分压式电路,要求滑动变阻器的最大阻值远小于并联部分,同时还要便于调节,故滑动变阻器选择小电阻,即选择50 Ω的电阻.(3)在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近M端,这样把并联部分电路短路,起到一种保护作用.(4)造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,说明通过表头G的电流偏小,则实际其电阻偏大,故其实际阻值大于900 Ω.1.(2018·课标全国Ⅱ)某同学组装一个多用电表,可选用的器材有:微安表头(量程100 μA,内阻900 Ω);电阻箱R1(阻值范围0~999.9 Ω);电阻箱R2(阻值范围0~99 999.9 Ω);导线若干.要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表.组装好的多用电表有电流1 mA 和电压3 V两挡.回答下列问题:(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分別是电流挡和电压挡的接线柱.(2)电阻箱的阻值应取R1=________ Ω,R2=________ Ω(保留到个位)答案 (1)如解析图所示 (2)100;2 910解析 (1)微安表并联一个小电阻改装成大量程的电流表,串联一个大电阻改装成大量程的电压表.改装图如图所示:(2)当接o 、a 接线柱时当电流表用, 根据并联电路特点得:I g R g =(I -I g )R 1代入数据解得:R 1=I g R gI -I g =100×10-6×9001×10-3-100×10-6 Ω=100 Ω当接o 、b 接线柱时当电压表用, 根据串联电路的特点得:I g R g +IR 2=U解得:R 2=U -I g R g I =3-100×10-6×9001×10-3Ω=2 910 Ω.1.将满偏电流300μA g I =、内阻未知的电流表G 改装成电压表(1)利用如图所示的电路测量电流表G 的内阻(图中电源的电动势4V E =):先闭合1S ,调节R ,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合2S ,保持R 不变,调节'R ,使电流表指针偏转到满刻度的2/3,读出此时'R 的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值g R =________Ω。
电表的改装
D. 并联一个 9.5 kΩ的电阻
解析:把一个电流表改装成一个电压表,要串联一个 ... 电阻,可知 B、D 错误。通过电流表的电流为 Ig 时,电流 表表头两端的电压 Ug=IgRg=1×10-3×500 V=0.5 V 串联电阻 R 分担的电压 UR=U-Ug=10 V-0.5 V=9.5 V UR 9.5 V 所以串联电阻的阻值 R= I = =9.5 kΩ。 1×10-3 A g
Rg
电表的总电阻
RV Rg R
RA
Rg R Rg R
...
1. 有一满偏电流 Ig= 3 mA,内阻 Rg= 12 0Ω 的电流表 G , 要把它改装成为量程为 6 V 的电压表 ,应 串 联 一个 1880 Ω 的分压电阻。
2. 如图所示 , 电路由电流计与四个电阻连接而成。电流计内 ...
...
1. 进一步学习电路的串联和并联,理解串、并联电路的 电压关系、电流关系和电阻关系,并能运用其解决有关问 题。
2.利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。
重点:串、并联电路的规律特点。 难点:电表的改装原理图及计算。
...
电流表
电压表
在电路的学习和实验操作过程中,离不开电表的 使用,电压表和电流表都是比较常见的电表,它们的 内部构造是怎样的呢?
0.5 V
50 100
小为
V。
1V
三、电阻的测量
原理:伏安法
...
U R I
用电压表测出电阻两端的电压 U ,用电流表测 出通过电阻的电流 I ,利用部分电路欧姆定律可以 算出电阻的阻值 R 。
1.伏安法测电阻的两种电路连接方式
电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接法”
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电学
《电学难点突破》
难点1: 电源内阻
例题1(10安徽).实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们 需要用它的电压U 和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中, 可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻 值为r的电阻串联而成,如图甲所示:
在图乙中R1= 14 , R2= 9。 当只闭合S1时,电流表读数 I1=0.2A ;当只闭合S2时, 电流表读I2=0.3A,把电源按 图甲中的等效方法处理。求 电源的电压U 和电阻r。
2、将小量程(0.6A)电流表改装成(3V)电压表:
UA=IARA 第1步: 内阻RA A 量程: IA=0.6A UAB=3V RA A UA
。
A
。
等效成
。
A
RA A
。 B
第2步: 串联分压
。
A
IA
。 R
U U=IAR
。 B
R= UAB‐UA IA
。
A
UAB=3V v
。
B RA
串联一电阻R UAB=UA+U=IARA+IAR
UAB-UA 或R= UA
例题1(09安徽):· 常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的。电流表G也是一个 电阻,同样遵从欧姆定律。图甲是一个量程为0~3mA的电流表G,当有电流通过时,电 流可以从刻度盘上读出,这时G的两接线柱之间具有一定的电压。因此,电流表G实际上 也可以当成一个小量程的电压表。已知该电流表的电阻为Rg=10Ω. (1)若将这个电流表当成电压表使用,则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值? (2)如图乙所示,若将这电流表串联一个定值电阻R后,使通过G的电流为3mA时,A、B 之间的电压等于3V,这样A.B之间(虚线框内)就相当于一个量程为0~3V的电压表(图 丙),求串联的定值电阻R的大小。
例题2(08安徽).干电池是我们实验时经常使用的电源,它除了有 稳定的电压外,本身也具有一定的电阻。实际使用时,可以把干电 池看成一个理想的电源(即电阻为零)和一个电阻r串联组成,如图 (a)所示。用图(b)所示的电路可以测量出一个实际电源的电阻 值。图中R=14Ω,,开关S闭合时,电流表的读数I=0.2A,已知电源 电压U=3V,求电源电阻r的大小。
难点2:电流表改装
1、将小量程(0.6A)电流表改装成大量程(3A)电流表:
第1步:
。
A
内阻RA A 量程: IA=0.6A
2.4A
。 B
等效成
。
A
RA A
。 B
IA
R RA
并联分流
第2步: IAB=3A A
。
0.6A
A
。 B
R= IAB-
RA RA
如图,在电流表上并联一个电阻
=
1 4
例题1(03安徽):(20分)电流表和电压表实际上是由小量程电流表与电 阻串、并联之后改装成的,当某一电压表的量程不能达到要求时,可以通 过改变串、并联电阻的阻值来扩大或缩小其量程。现在需要测量的电流约 为0.5A,可是只有一个量程为0~0.3A、内阻为5Ω的电流表,手边还有一些 器材如下表:
难点3、 伏安法测电阻的内外接法
比较项目
电 路
电流表内接法
电流表外接法
x
x
误差来源
测量结果 适用条件
电流表的分压 R测=U/I>Rx 偏大
电压表的分流 R测=U/I<Rx 偏小
RX»RA
RV» RX
例1(08安徽).用电压表和电流表可以测量未知导体R的电阻值 (即伏安法测电阻),图(a)为一种测量方案的原理图(不考虑 多次测量.图中用“电源”表示电路的其它部分)。 (1)某次实验时电压表和电流表的读数如图(b)所示,电压表的 读数为_______V,电流表的读数为_______A,则电阻的测量值 1.6 0.5 3.2 R=_______Ω, (2)考虑到电压表的电阻对电路的影响,必然会给测量结果带来 小于 误差.那么用这种方案测量出来的电阻值_______(选填“大于”、 “小于”或“等于”)真实值,其原因是_______。 由于电压表的分流,电阻上的电流小
名称 电源1个 滑动变阻器1个 粗细不很均匀的电阻丝 一根 导线若干、开关一个 规格 电压12V不变 阻值0~50Ω 电阻约为50Ω
IA=0.3A时表示UA=1.5V
12v
10.5V
P
A A B
请把题中量程是0~0.3A的电流表临时改装成量程为0~0.6A的电流表。要求: 1)画出电路图; 2)写出实验步骤; 滑片不动;调节B使电流指针指到满刻度一半止,此时RAB 阻值即为所需的阻值 3)写出理论上接入电路的电阻丝的阻值; 5Ω 4)分析一下,实际接入电路的电阻丝的阻值与理论值有无差异。 实际接入电路的电阻丝的阻值小于理论值
于电流表示数
例1(07安徽)我们可以用图示的电路图测量未知电阻RX
的阻值.调节电路,当电压表示数U为14.0V时,电流表 的示数为0.40A。 (1)计算RX的阻值; (2)实际上,电流表是有电阻的,如果考虑到电流表的电 阻值RA为0.5Ω,计算这时待测电阻 R 的阻值。 X