电表的改装1

例5:有一电阻Rx,其阻值大约在40~50 Ω之间,需要进 一步测定其阻值,手边现有以下器材:
器材
代号
规格
电池组
E 电动势9V,内阻约0.5Ω
电压表
V 量程0~10V,内阻20kΩ
电流表 电流表
A1 量程0~50mA,内阻约20Ω A2 量程0~300mA,内阻约4Ω
滑动变阻器 滑动变阻器 电键
R1 阻值范围0~100 Ω R2 阻值范围0~1700 Ω,额定电流0.3A K
[例1]已知电流表的内阻为0.2Ω，电压表内阻为4kΩ，
若待测电阻分别约为3Ω、30 Ω 、300 Ω ，各应采用
何种测量方法
3Ω(外）、30 Ω（内） 、300 Ω（内）
当
Rv Rx

Rx Ra
时，采用外接法，（因为Rv/Rx比
较大，选Rv和Rx在一起,说明Ra在外面）
当 Rv Rx 时，采用内接法，（因为Rv/Ra比
内接法：
R测>R真（R测=RA+R真）
原因：电流表的分压 外接法：
R测<R真
（R测=
RVR真 ） RV R真
原因：电压表的分流 “内大”—电阻较大，内接法 2）、测量电路的选择方法： “外小”—电阻较小，外接
大：RX与RV接近
小：法RX与RA接近 3)大内小外
例1：某待测电阻约为100欧， 1）已知电流表的内阻
1、连电路时，电流表，电压表“+”、“-”接线柱不 能接反，电键要断开，滑动变阻器要调到最大值；
2、电流不宜过大；通电时间不宜过长；
3、滑动变阻器应从大到小改变阻值，安培表应外接
误差分析
由于采用“处接法”，使得测量的电阻值偏小，
由 ρ =R S 使得电阻率偏小。
l
学生实验： 测定电源的电动势和内电阻
一、电表的改装
例1：一个电流表G的内阻Rg=1kΩ ，满偏电流为 Ig=500μ A，其满偏电压为 0.5V 。现要把它改装成量
程为15V的电压表，需串联的分压电阻为 29kΩ ， 电压表V的总电阻为 30kΩ 。50μ A刻度处对应的电 压值为 1.5V 。
应用：一多量程电压表内部电路如图所示。其中电流计G
2）、分压式：
接法？[来源:学
科网 z x x k .com]
电压调节范围？
V A
RX
测量电路
供电电路
RL
V A
RX
测量电路
RL
供电电路
3）、分压式和限流式的选择方法：
（1） 限流式接法简单、且可省一个耗电支路，所以
一般情况优先考虑限流式接法。
（2）但以下情况必须选择分压式： ①要求电压能从零开始调节时； ②若限流接法电流仍太大时； ③负载电阻RX比变阻器电阻RL大很多时（ RX>2RL ）
解：R1=1000Ω，R2=590Ω，一般V表几kΩ，A
表为几Ω,故选Rx和Ra数据，选内接法，选P
解：选内接法，数据偏大。故数据为1000Ω
总结：根据两表变化来判断哪种接法误差小。
本质还是先判断出被测电阻大小
伏安法测电阻
1、两种测量电路（内接法和外接法）
1）、误差分析（电压表与电流表的内阻需考虑）
2、数据读取：干电池在大电流放电时电动势E会明显 下降，内阻r会明显增大。故长时间放电不宜超过 0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。电流从小到大，依 次读取10组数据。
5、数据处理
计算法（公式法）
E=U1+I1r
E=U2+I2r
图象法
①画法：使多数点落在直线上，并且分布在直线两 侧的数据点的个数要大致相等，个别偏离较大的远 点舍去不予考虑。②由于干电池内阻较小，路端电 压变化也较小，这时画U－I图线可以不从零开始，
5、实验步骤


R
S


R
d 2
2

l
l
1、测金属丝的直径d，在三个不同位置测三次，求平 均值，算出截面面积Ｓ；
2、用毫米刻度尺测出接入电路中的金属丝的长度， 测三次，求平均值；
3、连接电路，根据电流表的读数I和电压表读数U ， 算出金属丝的电阻Ｒ；
4、计算金属的电阻率ρ
注意事项
1、实验目的：用闭合电路欧姆定律求出电池的电 动势和内电阻 2、实验原理、实验设计：
现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻
图1
图2
图3
E I (R r) E=U＋Ir
3、实验电路图
4、实验操作、数据记录
1、连接电路：①干电池两端 用带夹的导线连接；②电压表 并在干电池和开关的两端；③ 电流表选0.6A、电压表选3V量 程；④滑动变阻器限流式接法， 开始位于阻值最大处。
并联后一定要把Rg和 R当成一个整体，就 是说：改后的电流表 的电阻是Rv= Rg和R
并联的电阻。
（二）、电流表G改装成大量程电流表
例：有一电流表G，内阻Rg=25欧，满偏电流为Ig=3mA， 把它改装成量程为0.6A的电流表，则要并联的分流电阻
值为 25 ，电流表A的总电阻为 1 。
199
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、用欧姆表测电阻
1、构造
G
Rg E
R r
2、原理： 3、刻度特点：
G
Rg
E R
r
思考:如图为一欧姆表表盘，ABCDE将表盘四
等份。若欧姆表内阻总和为100欧，则指针分
别在各点时，待测电阻为多少？
BC A
D
E
4、注意事项：
(1)、使用前先机械调零，使指针指在电流表的零刻度；
(2)、选择量程后进行电阻调零,使指针指在零欧姆.
，
50μA2刻9K度Ω处对应的电压值为 。
1.5V
二、伏安法测电阻
（一）伏安法测电阻的原理
根据电阻的定义式： Rx=
U I
U
I
Rx
二、伏安法测电阻
V
a
b Ac
如图：内接法是连接 A C 如图：内接法是连接 A B
在具体问题中如何选择内接、外接？
①、当被测电阻阻值大约值已知，电压表和电流 表的阻值已知时，如何选择？
一、电表的改装
电流表G（常称表头）
常用的电流表和电压表都是由小量程的电流表G（常称表 头）改装而成。
表头有三个参量： Ig、Rg、Ug
一、电表的改装
（一）、电流表G改装成电压表V （串联一只大电阻起分压作用）
串联后一定要把Rg和R当 成一个整体，就是说：改 后电压表的电阻是Rv= Rg 和R串联的电阻。
导线
电路的选择：①安全、②准确、③方便
实验要求多测几组电流值、电压值，并且尽量减少实 验误差，请选择以上的器材，设计实验的电路图。
小结、电流表、电压表滑动变阻 器选择的几项原则
1、安全性（即电路中电流的最小值不超过电 流表的量程，电压的最小值不超过电压表 的量程，电路中电流的最小值不超过滑动 变阻器的最大值）
0
5
10
15
20
15
10
0 0
1
5
10
2.5mm
0
1
2
3
0
10
20
6.50mm
3）、伏安法测电阻R：
1.82V
0.36A
电压表：量程取3V的 内阻RV为3kΩ
电流表：量程取0.6A 的内阻RA为0.125Ω
4、电路图
30
25
20
15
0
5
10
15
20
10
• 例1. 右图是电压表的刻度盘。若当时使用的是该
2、准确性（在满足安全性的前提下，电流表 和电压表的量程要尽可能小一些，电表指 针指向表盘的1/3—2/3处）
3、方便性(调节方便)
4、能量性（经济性，节能）
谢谢！ ----------------------我是分割线------------------
学生实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
1、实验目的：描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲 线的变化规律 2、实验电路：
1、测量时接在哪点所测电阻的误差较小？ C
2、此时测量值为多少？是偏大还是偏小？[z x x k]
1000Ω
偏大
V
a
b Ac
（三）两种供电电路（“滑变”接法）
1、限流式： 2、分压式：
V A
RX
测量电路
供电电路
RL
V A
RX
测量电路
RL
供电电路
2、两种供电电路（滑变接法）
1）、限流式：
接法？ 电压调节范围？
8
例1：有一电流表G，内阻Rg=25Ω ，满偏电流 为Ig=3mA，把它改装成量程为0.6A的电流表， 则要并联还是串联一个电阻？阻值为多少？
0.126Ω 电阻R的作用？电流表A的总电阻？
例2：一个电流表G的内阻Rg=1kΩ，满偏电流为
Ig=500μA，其满偏电压为 0.5V 。现要把它改装成
量程为15V的电压表，需串联的分压电阻为
1)、电流表外接
2)、滑动变阻器分压连接[来
源:学科网 z x x k .com]
I
U
学生实验：测定金属丝的电阻率
1、实验目的: （1）测定金属丝的电阻率ρ
（2）加深对电阻定律的理解
2、实验原理：R=ρ l
S
ρ =R S
l
ρ
=
U d 2
I 4l
3、需要测量的物理量： U、I、L、d
1）、米尺测L：
该选择 ×1K 挡。
练习 某学生欲测一未知电阻 的阻值，可供选择的器材有 电流表A1量程0～10 mA 电流表A2量程0～0.6 A 电压表V1量程0～3 V 电压表V2量程0～15 V 滑动变阻器一只，电源4.5 V，电键2个，如图， 当电键K2连a时，两电表的指针偏转角度都在满偏 的4/5处；若将K2接b时，其中一个电表的指针偏 角几乎不变，另一个电表的指针偏转到满偏的3/4 处.该学生所选用的电压表的量程为_0_～__3__V__， 所用的电流表的量程为_0_～_1_0_m__A_，该电阻的阻值
(3)、被测元件与电源断开；
(4)、合理选择量程，使指针尽量指在刻度中央的位置附近；
(5)、换量程后，一定要重新进行电阻调零；
(6)、读数时，应将表针示数乘以选择开关所指的倍数。
[例5]某同学用万用表测电阻Rx，所用万用表的 欧姆挡有×1，×10，×100，×1K四挡，他粗 测时用了×100挡，调零后测量时发现指针偏转 角度太小，为了获得较为准确的测量值，他应
的内阻Rg=15Ω，满偏电流Ig=1mA，则R1= 2985 Ω，
R2= 12000 Ω.
G
R1
R2
0
3V
15V
例2：一个量程为150V的电压表，内阻为20kΩ，把它与 一高电阻串联后接在110V的电路上，电压表的读数是5V， 高电阻的阻值是多少？（这是测量高电阻的一种方法）
V
R
420kΩ
110V
（二）、电流表G改装成大量程电流表 （并联一只小电阻起分流作用）
表的0-3V量程，那么电压表读数为多少？若当时
使用的是该表的0-15V量程，那么电压表度数又为
多少？
1
2
0 0
5
10
V
3 15
解：0-3V量程最小刻度是0.1V，是10分度的，因此 要向下估读一位，读1.15V（由于最后一位是估读 的 ， 有 偶 然 误 差 ， 读 成 1.14V-1.17V 之 间 都 算 正 确）。0-15V量程最小刻度为0.5V，不是10分度的， 因此只要求读到0.1V这一位，所以读5.7V（5.6V5.8V之间都算正确）。
图所示的图线，图线是一条曲线而不是直
线，原因是 ，小灯泡正常发光时电阻
大约是
。
恒定电流中的几个实验
电压表、电流表的改装
电表的改装
欧姆表的使用
伏安法测电阻 滑动变阻器的分压式和限流式接法
三 描绘小灯泡的伏安特性曲线
个
学 生
测定金属丝的电阻率[来源:学科网 z x x k .com]
实 验
测定电源的电动势和内电阻
0
1
2
3
4
5
6
7
刻度尺的读数为：_4_4_._0__mm
2）、螺旋测微器测d：
在测定金属丝的直径时，螺旋测微器 的读数如图所示，可知该金属丝的直
径d＝__0_._9_0__0__mm
螺旋测微器的读数为 ____7_._8_6_9___mm _7_._8_6_9_×__1_0_-3_m
30
25
20
但此时横轴交点不是I短；③由纵轴交点得电动势E，
由｜Δ U/Δ I｜求内阻r；
6、误差分析
A
误差来源：U应该是电源的路端电压，而实际测得的 电压小于电源的路端电压
△U = I RA 电流I越大，电压误差越大
误差结果：E测=E真 r测＞r真， r测包含了电流表的内阻
误差来源：I应该是流过电源的电流，而实际测得的 电流小于流过电源的电流
Rx Ra
较大，选Rv和Ra在一起,说明Rv在外面）
②、当RX阻值未知时， 采用试测法判断内接、外接？
[例2]如图示，测量同一个电阻
V
Rx，当电压表的一端接触在P点
时，U1=6.0V、I1=6mA当电压
M
表接触在M点时，U2=5.9V I2=10mA
1、测量时接在哪点所测电阻的误差较小？
AP
P
2、此时测量值为多少？是偏大还是偏小？1kΩ 偏大
△I = U / Rv 电压U越大，电流误差越大
误差结果：E测＜E真 r测＜r真
例：用如图的实验器材测定额定电压为 2.5V的小电灯的伏安特性曲线，要求加在 电灯上的电压从零开始逐渐增大到额定电 压。
(1)在方框中画出实验所用的电路图，并按 电路图用导线把实物图连接起来。
(2)某同学根据实验所测的几组数据画出如
约为10欧姆，电压表内阻为10千欧，应采用何种测量
方法。（外接法）2）已知电流表的内阻约为1欧姆，电
压表内阻为5千欧，应采用何种测量方法。（内接法）
例2：如图示，测量同一个电阻RX，当电压表的一端接
触在ｃ点时，U1=3.0V、I1=3mA 当电压表接触在ｂ点
时，U2=2.9V
I =4mA。 2
[z x x k]