(完整版)高三电流表电压表的改装

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高三物理电表的改装

高三物理电表的改装
A.电压表V(量程3V,内阻约为20K)
B.电流表A1(量程200A,内阻约为500) C.电流表A2(量程0.6A,内阻约为3) D.定值电阻R0(阻值10K) E.电阻箱R′(最大阻值9999 )
F.滑动变阻器R(最大阻值100)
G.电源E(电动势3V) H.开关S
(1)测量小量程电流表G的内阻.为了尽量减小误 差,要求测量多组数据,所提供的电流表中,应选 用 B (填写字母代号), 请在图1的虚线框中 画出符合要求的实验电路图(其中电源、开关及连 线已画出).
一、电流表量程的扩大 ——并联一个小电阻
由 ( I - Ig ) R= Ig Rg
I-Ig R
R I g Rg
I Ig
若I =n Ig ,则
I
R I g Rg Rg I Ig n1
Ig
G Rg
例. 若电流表的内阻Rg=1000Ω,满偏电流为
Ig=100μA,怎样把它改装成量程为10mA的电流表?
动变阻器为______R_2___;选用的电池 为_____E_3____。
G R
S2 R′
S1
E
图1
(2)将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路, 示于图2和图3 。图________2__为合理电路,另一电路 不合理的理由是 ___图__3_的__电__路__更__换__量__程__时_ 会。使分流 电阻都未并在表头上,以致流过表头的电流过大而损坏.
Байду номын сангаас
电压表?
解: Ug=IgRg=0.1V n=U/Ug=30 ∴R=(n-1)Rg=29000 Ω=29 kΩ
四、双量程电压表 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。

高三电学实验复习(改装电表)

高三电学实验复习(改装电表)
(3)电流表应串联在被测电路中,电压 表应并联在被测电路两端.电表“+”“-” 接线柱不能接反.
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

(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

高中物理电表改装总结

高中物理电表改装总结

精品文档电表的改装“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”。

本文对这些情况加以概括、总结,以期对广大考生有所帮助。

1、电流表改装成电压表改装方案在电流表G上串联一个大阻值的定值电阻R,让其分压即可起到电压表的作0用。

U m如图所示,改装后的电压表的量程U=(r+R)Igg0m I g G Rr0g校表电路G 将改装后的电压表与标准电压表并联,利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。

V题例巩固例1(2003年杭州调研卷)一电压表由电流表G与电阻R串联改成,如图示。

0若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小些,那么应采用下列哪种措施加以改进()A、在R上串联一个比R小得多的电阻 C、在R上并联一个比R小得多的电0000阻B、在R上串联一个比R大得多的电阻 D、在R上并联一个比R大得多的电0000阻分析与解答:偏小的原因是改装后的电压表内阻偏大,这时可将R调小一0些,使表头G上分取的电压大一些,其上指针偏大,对应改装电压表的电压示数就大些。

在R不变的情况下,在其两端并联一个大电阻,也可达到相同的效果,0故本题答案为D。

2、电流表改装成电流表改装方案在电流表G上并联一个小阻值的定值电阻R,让其分流即可起到大电流表的0Ir作用。

g g如图所示,改装后的电流表的量程I=I+ I r/R=(r+R)0ggg mg0GI I /R m 0gR0精品文档.精品文档AG校表电路将改装后的电流表与标准电流表串联,利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。

题例巩固例2(2004年天津理综卷)现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流50μA,内阻约为800—850Ω。

(完整版)电流表、电压表的改装(含答案)

(完整版)电流表、电压表的改装(含答案)

电流表、电压表的改装一、基础知识1、电压表电流表的改装(1)电流表G (表头)原理和主要参数电流表G (表头)指针的偏转角θ与电流强度I 成正比,故表的刻度是均匀的.电流表的主要参数:表头内阻R g ,满偏电流I g ,满偏电压U g 。

U g =I g R g .(2)改装成电压表方法:串联一个分压电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =g U U ,则根据分压原理,需串联的电阻值R =g U U R R g =(n -1)R g ,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大.(3)改装成量程电流表方法:并联一个分流电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =gI I ,则根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值R =R I I gR g =1g n R ,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小.二、练习1、关于电压表和电流表,下列说法中正确的是( )A .理想的电压表和电流表的内阻不计,是因为它们都为零B .理想的电压表和电流表的内阻不计,是因为它们都极大C .理想的电压表内阻极大,电流表内阻为零D .在电路中,理想的电压表可视为短路,理想的电流表可视为开路答案:C2、一电流表的满偏电流I g =1mA ,内阻为200Ω。

要把它改装成一个量程为0.5A 的电流表,则应在电流表上( )A .并联一个200Ω的电阻B .并联一个0.4Ω的电阻C .串联一个0.4Ω的电阻D .串联一个200Ω的电阻分析:要使电流表量程变为0.5A ,则流过并联电阻的电流I=0.5-0.001A=0.499A ; 并联部分的电压U=I gR=0.001×200Ω=0.2V , 则需要并联的电阻r=U/I=0.2/0.499=0.4Ω故选B .3、一电流表的满偏电流为I g =50μA ,内阻R g =2k Ω,给它并联一个0.02Ω的电阻后,其量程将达到 A 。

答案:10A4、一个电流表的满偏电流I g =1mA ,内阻R g =500,要把它改装成一个量程为10V 的电压表,则应在电流表上( )R BAV 1 V 2 A .串联一个10k Ω的电阻 B .并联一个10k Ω的电阻C .串联一个9.5k Ω的电阻D .并联一个9.5k Ω的电阻分析:把电流表改装成电压表,需要串联一个分压电阻,串联电阻阻值为:9.5kΩ; 故选:C .5、将内阻分别为100Ω和80Ω,满偏电流相同的两电流表,通过串联不同的电阻改装成量程相同的电压表,两电压表内阻之比为 。

高中物理:电流表电压表改装

高中物理:电流表电压表改装
电压表电流表改装
表头
如图所示为表头的构造及原理: 永磁体、可转动的线圈、指针和刻度盘。 由欧姆定律知,电压和电流成正比,因而 刻度盘上标出电压值,就可以由指针位置读 出表头两端的电压值
表头的几个参数
Ig、Ug、Rg Ig满偏电流 Ug满偏电压 Rg电流表内阻 Ug=IgRg
电流表改装
如图所示为电流表改装原理图:即在表头满偏时:IR=IgRg/R,
I
I=IR+Ig
R=IgRg/IR=IgRg/(I-Ig)
将量程扩大n倍,即I/Ig=n,则R=Rg/(n-1)
Ig
Rg G
IR R
电压表改装
如图所示为电压表改装原理图:即在电流表串联一个电阻R 原理:串联电阻R具有分压作用
满偏时:UR=IgR
Ig G Rg R
U=Ug+UR R=UR/Ig=URRg/Ug
Ug
假设量程扩大n倍,即U/Ug=n则有R=(n-1)Rg
U
UR
多量程电表
G R1 R2
12

把电流表改装成电压表_电压表和电流表的改装

把电流表改装成电压表_电压表和电流表的改装

把电流表改装成电压表_电压表和电流表
的改装
把电流表改装成电压表_电压表和电流表的改装
电流表和电压表都是由活络电流计加电阻拼装而成的.它们都是依据电流的磁效应制造的.表内都有一个磁铁和一个导电线圈,通电后,在磁铁的效果下会旋转.通过的电流越大,所发作的磁力越大,表的指针摇晃凹凸越大.这即是电流表、电压表的表头有些.
由于活络电流计,容许通过的电流很小,两头所能接受的电压也很小,所以,要使电流表和电压表能测实习电路中的电流和电压,就有必要并联/串联必定阻值的电阻.已起到分流/分压的效果.
(1)改装电流表:
电流表是将活络电流计与一个阻值较小的电阻并联,并联的电阻起到分流效果.这么,就会使大有些电流转过并联的电阻,小有些电流转过表头.而并联的电阻的阻值R1,可依据活络电流计的线圈阻值R、敏电流计最许多程I、电流表最许多程I1来核算.核算公式是:
R1=R/[(I1/I)-1].
(2)改装电压表:
电压表是将活络电流计与一个阻值较大的电阻串联,串联的电阻
起到分压效果.这么,即便两头加上比照大的电压,大有些电压都加在串联的大电阻上,表头上的电压就会很小.而串联的电阻的阻值R,可依据公式:U=Ig(Rg+R)来核算(其间,U为电压表最许多程、Rg为表头的内阻、Ig为满偏电流、R为应串联的电阻).。

高考复习电学实验-把电流表改装成电压表

高考复习电学实验-把电流表改装成电压表

实验十一把电流表改装成电压表(一)实验目的1.学会测量电表内阻的方法——半偏法;2.把小量程的电流表改装为电压表并把改装的电压表跟标准电压表进行校准;3.学会使用电阻箱.(二)实验原理1.没经改装的小量程电流表G,其最大量程Ig一般从几十微安到几毫安,电流表的内阻Rg一般也在100 Ω左右,因此电流表允许加上的最大电压Ug=Ig\5Rg是一个比较小的电压.2.要想测量大的电压,就需要把电流表G改装,根据串联电阻的分压作用,给电流表串联一个阻值较大的电阻,从而限制流过电流表的电流不超过其满偏电流,这样把电流表及与其串联的电阻一起作为电压表,则该电压表可以测量较高电压.(三)实验仪器小量程电流表、电阻箱、开关(两个)、标准电压表、滑动变阻器、学生电源.(四)实验步骤1.半偏法测量电流表的内电阻Rg,先按如图所示电路图连接电路,断开S2,接通S1,调节滑动变阻器的阻值R,使电流表的指针达到满偏为止;再接通S2,调整电阻箱R′的阻值,使电流表的指针恰好偏转到满偏的一半,读出电阻箱R′的阻值,就是电流表的内电阻Rg.2.将电流表改装为电压表,改装量程为UV的电压表,按公式Rx=UV/Ig-Rg计算分压电阻Rx的值.按下图把电流表和电阻箱串联起来,选用电阻箱的阻值R′等于分压电阻R x的值.改装后的电压表表盘的刻度值,按公式U=IU m/Ig来计算.其中U m是改装后电压表的量程.3.改装后的电压表跟标准电压表校准.(1)按下图连接电路.(2)闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,使改装的电压表的读数分别是0.5V\,1.0 V\,1.5 V\,2.0 V等,看标准电压表的读数是否与它一致.(3)改装的电压表的读数是满刻度U m 时,看标准电压表的读数U 0,计算满刻度时的百分误差为δ=m 00U U U -×100%. 例如改装的电压表在满刻度3 V 时,标准电压表的读数为3.1 V,则该电压表满刻度时的百分误差δ=3 3.13.1-×100%=3.2%. (五)注意事项1.滑动变阻器的阻值很大,在闭合S 1前,其阻值应调至最大.2.电阻箱R ′不能用滑动变阻器替代.3.在S 2闭合后,不能再调节R,以保持电路中总电流不变.4.测电表内阻时,必须确保R R ′.5.校对改装的电表时,要从零开始连续校对,则滑动变阻器必须接成分压式.6.弄清改装后电流表的表盘上刻度示数的大小.(六)实验误差的来源与分析1.本实验存在系统误差,只有当R R ′时,才有r g =R ′.2.由于电流表允许通过的电流太小,也影响了实验测量结果的准确性.3.R ′使用电阻箱,阻值调节本身就不连续,也是误差来源之一.解 题 技 法一、电流表改装成电压表技法讲解 如图所示,电流表的基本参量为Ug 、Rg 、Ig ,与R 串联后,最大电压为:U=I g (R g +R ),(U=nU g ,设n 为扩大倍数)即R=(n-1)R g .典例剖析例1有一电流表,内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=3 mA,现将它改装为6 V 的电压表,如何改装?二、把电流表扩大量程技法讲解如图所示,由并联电阻分流的原理可知,(I 0-I g )/I g =R g /R xRx=I g R g /(I 0-I g )(设I 0=nI g )Rx=gR n 1-即量程扩大n 倍,需并联R x =gR n 1-的电阻.典例剖析例2已知电流表的内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=3 mA,要把它的量程改为0.6 A,应并联多大的电阻?三、用半偏法测电流表的内阻技法讲解用恒流半偏法测电流表的内阻(1)按如图所示连接电路(闭合开关前,先将滑动变阻器R 触头位置移至最左端,使其连入电路的有效电阻最大,以免损坏电表).闭合开关S1,缓慢移动触头,使电流表指针指在满偏刻度.再闭合S 2,改变电阻箱R ′的阻值,使电流表指针指在I g /2刻度处,记下此时电阻箱的阻值R ′,则R g =R ′(注意事项:必须确保R 远大于R ′,以减小闭合S 2时对总电流的影响.在S 2闭合后,一定不能再移动变阻器R,以保持电路中的总电流不变).(2)误差分析根据闭合电路欧姆定律和串\,并联电路的特点,当闭合开关S 2,调整R ′使电流表半偏时,回路中的总电阻减小,总电流I ′>Ig,故流过R ′的实际电流比流过电流表的电流大(大于z Ig 2).因此R g >R ′,即R 测<R 真.(3)减小误差的措施I ′=E r R R ++并,I g =gE r R R ++,因R 并<R g ,欲使I ′≈I g ,则要求R r+R g ,而R 是一个大电阻,无法使用一般的滑动变阻器,应采用阻值较大的变阻器.因为Rg=R ′,故R ′应选用最大阻值大于Rg 的电阻箱.典例剖析例3利用如图所示的电路,采用半偏法可测定电流表的内阻rg.设R 为电流表满偏时电阻箱R 的阻值(S 2不闭合);R ′为半偏时电阻箱R ′的阻值,I ′为电流表半偏时的干路电流(S 2闭合).当R >100R ′时,试证明:rg=R ′.1.测定电流表内电阻的实验中备用的器材有A.待测电流表(量程0~100 μA)B.标准电压表(量程0~5 V)C.电阻箱(阻值范围0~9 999 Ω)D.可变电阻(阻值范围0~100 k Ω)E.干电池(1.5 V ,内阻0.5 Ω)F.干电池组(6 V ,内阻1.6 Ω)如果采用如图所示的电路测定电流表G的内电阻,并且要求测量有较高的精度,那么从以上备用器材中,电阻R应选用___________ ,电阻R′应选用 _________________,电源应选用 _________________.2.现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流为50 μA,内阻约为800~850 Ω,把它改装成1 mA\,10 mA的两量程电流表.可供选择的器材有:滑动变阻器R1,最大阻值20 Ω;滑动变阻器R2,最大阻值100 kΩ;电阻箱R′最大阻值9 999 Ω;定值电阻R0,阻值1 kΩ;电池E1,电动势1.5 V;电池E2,电动势3.0 V;电池E3,电动势4.5 V;(所有电池内阻均不计)标准电流表A,满偏电流1.5 mA;单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S3,电阻丝及导线若干.(1)采用如图(1)所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为______________;选用的电池为 ________________.(2)将G改装成两量程电流表.现有两种备选电路,如图(2)和图(3),__________ 为合理电路,另一电路不合理的理由是___________________.(3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1mA量程),画出所用电路图,图中待核对的电流表符号用○A来表示3.现有一电流表G,满偏电流I g=3 mA.(1)把它改装成量程为3 V的电压表,需测量出电流表的内阻Rg.①在虚线框中画出利用半偏法测量Rg的电路图.②叙述操作步骤:____________________________.③对改装后的电压表,下列说法正确的是________________.A.允许通过的最大电流增大了B.刻度盘刻度不均匀了C.原电流表G自身的电阻增大了D.使用时,加在原电流表G两端电压的最大值不能增大(2)把改装的电压表跟标准电压表进行核对,在实线方框中画出核对电路图.(3)通过以上问题的研究,请你谈谈理想化电表和非理想化电表的区别.4.为了测量一量程为3 V的电压表的内阻RV(约几千欧),某同学采用了如图甲所示的电路,利用“半偏法”进行测量,电路中电阻箱R0的最大值为9999 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为50 Ω.(1)按图甲所示将图乙所给的实物连成测量电路.(2)该同学测量电压表的内阻时,其实验步骤为:A.将电阻箱R0的阻值调到零;B.闭合开关S;C.连接好电路,注意断开开关S;D.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;E.调节电阻箱R0的阻值,使电压表的示数为1.5 V;F.调节滑动变阻器R,使电压表的示数为3 V;G.记下此时电阻箱R0的阻值.上述实验步骤合理的顺序为_______________________.(3)若所记电阻箱R0的阻值为6 kΩ,则用此法测得的电压表内阻是___________kΩ,其测量结果与其真实值相比___________________(填“偏大”、“偏小”或“相等”).(4)若将此电压表改装成量程为15 V的电压表,需____________联一个阻值为kΩ的电阻_______________________.5.有一电流表○A,量程为1 mA,内阻rg约有100 Ω.要求测量其内阻.可选用的器材有:电阻箱R0,最大阻值为99999.9 Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为10 kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2 kΩ;电源E1,电动势约为2 V,内阻不计;电源E2,电动势约为6 V,内阻不计;开关2个,导线若干.采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:a.断开S1和S2,将R调到最大;b.合上S1,调节R使○A满偏;c.合上S2,调节R1使○A半偏,此时可以认为 ○A的内阻rg=R1.试问:(1)在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选择________,为了使测量尽量精确,可变电阻R应该选择_____________,电源E应该选择_______________.(2)认为内阻rg=R1,此结果与rg的真实值相比_______________(填“偏大”、“偏小”或“相等”).。

电压表和电流表的改装(正式)

电压表和电流表的改装(正式)

小结
1、电压表和电流表可由灵敏电流计改装而成
电压表
电流表
R串 (n 1 )Rg 1 R并 Rg n 1
2实际电路中,电压表和电流表既是一个测量仪表 ,同时又是一个用电器,电压表内阻很大RV=nRg. 电流表内阻很小 R A 1 Rg
n
作业:课本P164 1 ,2, 3
RV nRg 100K
例与练
27、用同一个小量程电流表G分别改装成电流表
A、电压表V,则G、A、V的内电阻RG、RA 、 RV之间的关系为 ( ) A.RG<RA <RV B.RA<RG <RV C.RV<RA <RG D.RA<RV <RG
例与练
34、有两个量程的电流表,当使用a、b两个端
改装电压表 改装电流表 并联电路 串联电路
电路
R的作用
分压
U U g
分流
R Ig I Ig Rg
R的计算 R U g Rg
电表的总 RV R Rg R
练习1、将两个由完全相同的电流表改装的电压表 V1和V2串联在起来,量程分别是5V和15V。 Rg Rg Ig G G R2 R1 V1 V2
A、读数相同 B、指针偏转角度相同 C、读数不同,指针偏转角度也不同 D、读数之比等于两电压表内阻之比。
例2:如图所示,四个相同的电流表分别改装成两个安 培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程,伏 特表V1的量程大于V2的量程,把它们按图接入电路,则 大于 安培表A2的读数;安培表A1的偏 安培表A1的读数 大于 等于 安培表A2的偏转角;伏特表V1的读数 转角 等于 伏特表V 的 伏特表V2的读数;伏特表V1的偏转角 2 偏转角;(填“大于”,“小于”或“等于”)

高考物理电表改装实验

高考物理电表改装实验

高考试题中的电表改装实验一、电表、电表的改装原理1、灵敏电流表G(1)三个主要参数①内阻Rg:电流表线圈的电阻,大约几十欧到几百欧。

②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流,大约几十微安到几毫安。

③满偏电压Ug:电流表通过Ig 时两端的电压,大约零点几伏。

(2)三个参数间的关系:由欧姆定律可知Ug=IgRg 注意:电表就是电阻。

2、电压表(1)电压表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg ,当改装成量程为U 的电压表时,应串联一个电阻R 分去多余的电压U-Ug ,电阻R 叫分压电阻。

(2)电压表的内阻:Rv=Rg+R3、电流表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg ,当改装成量程为I 的电流表时,应并联一个电阻R 分去多余的电流I-Ig ,电阻R 叫分流电阻。

()g gg g g gU U U I R RU U R R Ug -==-=据串联电路的特点得:解得:G RI U g U G RI gU-Ug R()g g g gU I R I I R ==-据并联电路的特点得:U(2)电流表的内阻:R A =Rg ×R/(R+Rg)4、电流表改装成欧姆表①原理:闭合电路的欧姆定律②如图1所示,当红、黑表笔短接时,调节R ,使电流表的指针达到满偏电流,此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。

这时有:③当两表笔间接入电阻Rx 时,电流表的电流为:当Rx 改变时,Ix随着改变,将电流表表盘上Ix 处表上对应的Rx 值,就构成了欧姆表。

④中值电阻:欧姆表的内阻即为中值电阻R 中=R 内=R+Rg+r 因Ix 与Rx 不是线性关系,欧姆表表盘刻度不均匀。

二、滑动变阻器的两种接法1、限流接法如图2所示。

用电器Rx 的电压调节范围:电路消耗的总功率为:EI限流接法的选用原则:①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节, 只在小范围内变化,且待测电阻Rx 与R 接近时。

②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求时。

高考物理实验-电表的改装

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。

有关电流表和电压表的改装

有关电流表和电压表的改装

有关电流表和电压表的改装二. 知识要点:(一)电流表和电压表的改装1. 电流表以及其参数(1)我们通常所说的电流表是指灵敏电流计,由于其量程太小,一般情况下不能直接测量电流,而是用于检测有无电流和电流的方向,或作为改装量程较大的电流表和电压表的表头使用。

(2)主要参数:电流表的内阻;指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流,又叫做电流表的量程;指针偏转到最大刻度时,电流表两端的电压叫做满偏电压。

由欧姆定律可得。

2. 电压表的改装(1)电压表的改装原理将电流表的示数根据欧姆定律转化为电压值,可以直接测量电压,由于量程太小,无法直接测量较大的电压,如果给小量程的电流表串联一个分压电阻,就可以测量较大的电压,因此电流表串联一个分压电阻后就成为电压表。

图1(2)分压电阻的计算根据串联电路的分压原理有:解得分压电阻:若表示量程的扩大倍数(即)则3。

电流表改装(1)电流表的改装原理小量程的电流表测量范围较小,直接串联在电路中有可能烧坏电流表,因此需要并联一个分流电阻,就可以测量较大的电流,即扩大了电流表的量程。

(2)分流电阻的计算根据并联分流的原理有:解得应并联的分流电阻:若用表示量程的扩大倍数(即)则改装成的电流表的内阻为可见电流表的内阻很小,对于理想的电流表,其内阻可以忽略不计,串联在电路中可以看作短路。

[例1] 将量程为3.0V,内阻为的电压表改装成量程为30V的电压表,应联的电阻。

分析与解答:原来的电压表,内阻为,改装后的量程为30V。

需串联的电阻R,扩大倍数,所以.[例2] 一个电流表的内阻为,最大量程为10A,刻度盘分为100个刻度,现将其量程扩大为100A,需要联一个的电阻,此时刻度盘的每个刻度表示A,新的电流表的内阻为 .分析与解答:电流表的量程扩大,需并联一个分流电阻,原来电流表的最大量程为10A,刻度数为,改装后的量程为100A,根据欧姆定律得:并联电路的阻值:新电流表的内阻:新电流表的每个刻度值表示:(二)电表的非常规接法电表的常规接法是:电流表串联接入电路中,电压表并联接入电路中,如果没有特别声明,可把电表理想化,即认为电流表的内阻,电压表的内阻;电表的接入和取出对电路不产生影响。

高中物理电流表和电压表的改装题

高中物理电流表和电压表的改装题

高中物理电流表和电压表的改装题
高中物理电流表和电压表的改装
电压表和电流表是实验室中十分重要的实验仪器,高中物理课中更是
很多不可缺少的实验工具。

但一般的高中物理电流表和电压表都有许
多不足之处。

像是输入电压和电流的极性无法逆反,并且有着读取不
精确等问题。

为了解决这些问题,可以对高中物理电流表和电压表进行改装。

下面
我们来看看这具体该如何改装:
一、改装电压表
1. 将电压表的表芯更换成可以四个方向测量电压的表芯,这样电压的
极性就可以逆反,更加灵敏地探测和读取电压;
2. 把电压表的量程选择开关更换成多个分级的调节开关,分辨率更高;
3. 更换电压表新的校验Gouds元件,这样可以更快和更准确的读取电压;
4. 把电压表的表芯拆掉,然后用导热油对表芯进行加热,加热后收集
到表用电压会更加稳定和精确。

二、改装电流表
1. 把电流表的表芯更换成可以逆反测量电流的表芯,增加其灵敏性;
2. 把电流表的量程设置开关更换成可调节的开关,可以更准确的测量
电流;
3. 更换电流表的放大器,放大器可以帮助电流表更快读取电流;
4. 对电流表的放大波形器进行更换,更换后的放大波形器可以更快和更准确的读取波形。

总的来说,改装高中物理电流表和电压表是可行的。

改装之后实验室里的实验仪器就可以把电压和电流测量更加精确准确,也可以提高实验教学的效果,对学生的物理功课也是有所帮助的。

高考物理电学实验专题1:电表的改装

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。

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1.一灵敏电流计,满偏电流为I g=5mA,表头电阻R g=400Ω,若改装成量程为10V的电压表,应_____联一个_____Ω得电阻,新表的内阻为_____Ω。

若将灵敏电流计改装成量程为3A的电流表,那么这个改装后的电流表的内阻为_____Ω。

2.一个量程为 0~300μA的电流表,内阻为1000Ω,再给它串联一个99000Ω的电阻,将它改装成电压表,改装后电压表的量程为 _ ___V ,用它来测量一段电路两端的电压时,表盘指针如图,这段电路两端的电压是V 3.有一毫伏表,它的内阻是100Ω,量程为0。

2V,现要将它改装成量程为10A的电流表,则毫伏表应:A.并联一个0.02Ω的电阻 B.并联一个0。

2Ω的电阻C.串联一个50Ω的电阻 D.串联一个4900Ω的电阻4.把小量程的电流表改装成电压表时,下列说法中正确的是()A.改装的原理是串联的电阻起了分压作用,使允许加在改装后的电压表两端的电压比加在小量程电流表上的电压大了B.改装成电压表后,小量程电流表允许通过的最大电流加大了C.改装成电压表后,小量程电流表的内阻不变D.改装成电压表后,允许通过改装后的电压表的最大电流比小量程电流表的最大电流大5.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组成的,下列说法正确的是:①甲表是安培表,R增大时量程增大②甲表是安培表,R增大时量程减小③乙表是伏特表,R增大时量程增大④乙表是伏特表,R增大时量程减小.A.①③ B.①④ C.②③ D.②④6.如图所示,其中电流表 A 的量程为 0。

6A, 表盘均匀划分为 30 个小格,每一小格表示 0。

02A;R1的阻值等于电流表内阻的 1/2;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,则下列分析正确的是:A.将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0。

04AB.将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0。

02AC.将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0。

06AD.将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0。

01A7.如图所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G的量程为0~100 μA,内阻为600 Ω,则图中串联的分压电阻R1=________ Ω,R2=________ Ω。

8.如图所示,有一个表头G,满偏电流I g = 500 mA,内阻R g=200Ω,用它改装为有1 A和10 A两种量程的电流表,则R1= ______Ω、R2= ______Ω。

9.一块电压表是由电流表G和电阻R串联而成,如右图所示,若使用过程中发现改装电压表的示数总比标准电压表准确值稍小一些,采取下列哪种措施可以改进A. 在R上串联一个比R大得多的电阻B。

在R上串联一个比R小得多的电阻C. 在R上并联一个比R大得多的电阻D。

在R上并联一个比R小得多的电阻10.一电流表由电流计G与电阻R并联而成,如图所示,若在使用中发现此电流表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进:A.在R上串联一比R小得多的电阻B.在R上串联一比R大得多的电阻C.在R上并联一比R小得多的电阻D.在R上并联一比R大得多的电阻11.如图所示,电流表A1(0—3A)和A2(0—0.6A)是由两个相同的电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接人电路中。

闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是:A.A1、A2的读数之比为1:1B.A l、A2的读数之比为5:1C.A1、A2的指针偏转角度之比为1:1D.A l、A2的指针偏转角度之比为1:512.两只电压表V和2V是由完全相同的两个电流计改装成的,1V表的量程是1V表的量程是15V,把它们串联起来接入电路中,如图所示,则:5V,2A。

它们的示数相等,指针偏转角度也相等B.它们的示数之比为1:3,指针偏转角度相等C。

它们的示数相等,指针偏转角度之比为1:3D。

它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:313.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合电键后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是:A.图甲中的A1、A2的示数相同B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同C.图乙中的A1、A2的示数相同D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同14.四个相同的小量程电流表分别改装成两个电流表和两个电压表。

已知电流表A1量程大于A2的量程,电压表V1的量程于大V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则:A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数B.电流表A1的指针偏转角小于电流表A2的指针偏转角C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数D.电压表V1的指针偏转角等于电压表V2的指针偏转角15.用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A和电压表V,分别将其串联和并联在一起,然后接入电路中。

通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是:A、图甲中电压表的指针偏角比电流表的大B、图甲中电压表的指针偏角比电流表的小C、图乙中电压表的指针偏角比电流表的大D、图乙中电压表的指针偏角比电流表的小16。

为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。

图中,A0是标准电流表,R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池。

完成下列实验步骤中的填空:(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时_____的读数I;(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时R N的读数;(3)多次重复上述过程,计算R N 读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值. 17.一个电流表的满偏电流值I g = 0。

6mA ,内阻R g =50Ω,面板如图所示,如果要把这个电流表改装成量程为 3V 的电压表,那么应该在R g 上串联一个电阻Rs ,Rs 的大小应是______Ω;如果将这个量程为0。

6mA 的电流表与'S R =12.5Ω的电阻并联后改装成一个量程大一些的电流表,用来测某一电流,指针指到图中所示位置,则该电流值是______mA(2)在完成将电流计改装成电压表的实验中:甲同学要把一个量程为100μA 的直流电流计错误!,改装成量程是3V 的直流电压表.①他按图l 所示电路、用半偏法测定电流计错误!的内电阻r g ,为使r g 的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E 应选用___________,电阻器R 2应选用_________ (选填器材前的字母)A .电源(1。

5V)B .电源(4.5V )C .电阻箱(0~999.9Ω)D .滑动变阻器(0~2000Ω)E .电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5kΩ)F .电位器(0~50 kΩ)②该同学按实验步骤完成实验后,若所得的R 1的阻值为200。

0Ω,则图l 中被测电流计错误!的内阻r g 的测量值为______Ω。

③给电流计G_______联(选填“串”或“并”)一个阻值为________kΩ的电阻,就可以将该电流计○,G 改装为量程3V 的电压表.④最后,该同学将一标准表和改装表进行校对,请在图2中补充完成该校对电路的实物连线18.某同学利用图(a )所示电路测量量程为 2.5 V 的电压表错误!的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R (最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器R 1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R 2(最大阻值5 kΩ),直流电源E (电动势3 V )。

开关1个,导线若干。

实验步骤如下①按电路原理图(a )连接线路;②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a )中最左端所对应的位置,闭合开关S ;③调节滑动变阻器,使电压表满偏;④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2。

00 V ,记下电阻箱的阻值.回答下列问题:(1)试验中应选择滑动变阻器_______(填“1R ”或“2R ”)。

(2)根据图(a )所示电路将图(b )中实物图连线.(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为_______Ω(结果保留到个位).(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为_____(填正确答案标号).A .100 μA B.250 μA C.500 μA D.1 mA19.现要比较准确测量电压表V 1(0-3V ,内阻约为3kΩ)的内阻R V .实验室提供的器材有:A .电流表A (0~0.6A ,内阻约0.1Ω)B .电压表V 2(0~9V ,内阻约10kΩ)C .定值电阻R 1(阻值为6kΩ)D .定值电阻R 2(阻值为600Ω)E .滑动变阻器R (0~20Ω)F .直流电源(10V,内阻可不计)G .开关S 及导线若干①A 同学设计的测量电路如图甲所示,该设计方案实际上不可行,其原因是 ; ②B 同学用如图乙所示的测量电路完成了实验,则(Ⅰ)定值电阻应选 (选填“R 1"或“R 2”); (Ⅱ)请用笔画线代替导线在丙图中完成电路的连接;(Ⅲ)在实验中测得若干组电压表V 1、V 2的读数U 1、U 2,画出U 2、U 1图线如图丁所示,并求出图线的斜率k=2.8,则可求出R V = kΩ.(保留3位有效数字)20.实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。

测量实际电流表1G 内阻1r 的电路如图所示。

供选择的仪器如下:①待测电流表1G (0~5mA ,内阻约300Ω), ②电流表2G (0~10mA ,内阻约100Ω), ③定值电阻1R (300Ω), ④定值电阻2R (10Ω),⑤滑动变阻器3R (0~1000Ω), ⑥滑动变阻器4R (0~20Ω),⑦干电池(1。

5V ), ⑧电键S 及导线若干。

(1)定值电阻应选 ,滑动变阻器应选 。

(在空格内填写序号)(2)补全实验步骤:①按电路图连接电路,并将滑动触头移至最左端;②闭合电键S ,移动滑动触头至某一位置,记录1G 、2G 的读数1I 、2I ;③ ;④以2I 为纵坐标,1I 为横坐标,作出相应图线,如图所示。

(3)根据21I I 图线的斜率k 及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式1r = .。

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