把电流表改装为电压表(高考物理实验)知识讲解
把电流表改装为电压表(高考物理实验) PPT 课件
1.在调节滑动变阻器R的阻值使电流表满偏时，滑动变阻 器的阻值要比电流表的内阻rg大得多，一般要求R>100rg.
2.闭合开关S2，调节电阻箱R′时，应保持R的阻值不变. 3.在闭合开关S1时，必须先将滑动变阻器R的阻值调到最 大；在闭合开关S2时，可将电阻箱的阻值调为零. 六、误差分析
图51-4
电阻箱可以为实验提供一个可变的、读数精确的电阻. 它和滑动变阻器的主要区别是：电阻箱的阻值可以读出， 滑动变阻器的阻值不能直接读出；电阻箱的阻值变化是不连 续的，滑动变阻器的阻值可以连续变化. 使用时的注意事项： ①不要使通过电阻箱的电流超过其允许的最大电流； ②电阻箱使用阻值的读数为每挡指示数字乘以相应倍率 后相加的总和； ③实验过程中改变阻值时，不要使电阻箱上的阻值出现 零欧姆，以免损坏其他仪表.
四、实验步骤
1.测定电流表的内阻Rg.按半偏法测Rg电路图接好电路，
先合上S1，调整R的阻值使电流表的指针恰好指到满刻度；
再合上S2，保持R的阻值不变，调整R′的阻值，使电流表的指
针正好指到满刻度的一半，在满足R≥100R′时，Rg=R′.
2.把电流表改装为量程为U的电压表.计算出串联分压电
阻
Rx
U标
标为与U对应的标准电压表的× 示数. 如：对改装后的电压表在校准过程中，读得标准电压表
的满偏刻度示数为6 V，而改装后的满偏刻度示数为5.9 V，
那么改装后的电压表相对满偏刻度的百分误差η= U 标 - U
U标
×100%=1.67%.
常听见这样的感叹：要是当初2018年 中国大 学毕业 生薪酬 排行榜 通过对 280多 万以及 多届毕 业生调 研后， 计算出 了各高 校毕业 生的薪 酬状况 。 虽然我们都知道名校毕业生的收入会普 遍比较 高，但 这份榜 单告诉 我们， 清华北 大毕业 生的月 薪，平 均近万 ，而普 通院校 的只有 两三千 。
高二物理 实验八 把电流表改装成电压表
高二物理实验八把电流表改装成电压表【实验目的】1．掌握半偏法测电流表内阻的实验方法；2．了解电压表的改装过程和原理。
【实验原理】1．将一只满偏电流为I g的电流表改装为量程为U的电压表，由图5-1可知，只须将电流表串联一个分压电阻R。
由于Ig=U/(R g+R)，故分压电阻可由下式计算 R=U/I g-R g因此，必须先测出该电流表的内阻R g。
2．如图2所示是用半偏法测电流表内阻的电路图。
断开S2，接通S1，调节可变电阻R，使电流表指针偏转到满刻度（满偏）。
再接通S2，当满足条件R＞＞R g，则可认为接通S1后干路中的电流不变，调节电阻箱R′的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半（半偏），则有R g=R′，由此可从电阻箱的示数读出电流表的内阻R g。
可变电阻R的选择依据是：当I g、R g、E给定时，由全电路欧姆定律，有R=E/I g-r-R g（由于通常r+R g <<E/I g，可按R=E/I g估算。
）同时还必须满足R>>R g的条件（实际使用时R≥100R g即可）。
为直接读取可变电阻R′的准确值，R′应选用电阻箱，且电阻箱的最大阻值应大于电流表内阻的估计值。
3．改装后的电压表的校准：实验电路如图3所示。
【步骤规范】图2 图5-3四．拆除电路，仪器复原。
【注意事项】1．本实验比较复杂，因此先必须把实验步骤确定好：第一步测R g ；第二步：计算分压电阻R 1；第三步校对改装后的伏特表．2．测电流表的内阻时，闭合S 1前，变阻器R 应调至电阻最大值，以免闭合S 1后通过电流表电流过大，而损坏电流表．若变阻器调至最大后，试触S 1还超过了电流表量程，则应再串联一个定值电阻或降低电源电压．3．S 2闭合后，在调节R ’时，不能再改变R 的阻值，否则将改变电路的总电流，从而影响实验的精确度．4．在校准电路中，要对改装表从零到满量程校准，所以变阻器必须采用分压式接法． 【典型例题】例1 （01年）实验室中现有器材如实物图1所示，有：电池 E ，电动势约10 V ，内阻约 l Ω； 电流表A 1，量程10 A 内阻r 1约为0.2Ω； 电流表A 2，量程300 mA ，内阻r 2约为5Ω； 电流表A 3，量程250 mA ，内阻r 3约为5Ω；电阻箱R 1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.l Ω； 滑线变阻器R 2，最大阻值100Ω； 开关S ，导线若干．要求用图2所示的电路测定图中电流表A 的内阻．（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？ （2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路．图3（3）你要读出的物理量是用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 答案： （1） A 2、 A 3；（2）略（3）若测电流表A 3的内阻r 3，A 2、A 3两电流表的读数I 2、I 3和电阻箱R 1的阻值R x ， r 3=(I 2+I 3)R X /I 3例2 （91上海）用半偏法测电流表G 的内阻Rg. 如图2所示。
实验十三把电流表改装为电压表
实验数据展示
| --- | --- | --- |
| 1 | 500 | 1.0 |
| 2 | 1000 | 2.0 |
实验数据展示
| 3 | 1500 | 3.0 |
VS
| 4 | 2000 | 4.0 |
数据处理与误差分析
• 数据处理：根据实验数据，我们计算了改装后的电压表的误差。 误差计算公式为：误差 = (改装电压表读数 - 标准电压值) / 标 准电压值 × 100%。
学会了如何使用电阻箱、滑动变阻器和稳压电源等实验 器材。
提高了动手能力和实验技能。
对实验的改进建议
01 增加实验操作的视频或动画演示，以便更好 地理解实验原理加强指导与监督，确保实验操 作规范和数据准确。
03
增加实验数据的对比分析，以便更好地理解 误差来源和减小误差的方法。
表。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
将实验过程中测量的数据记录在实验 报告中。
对记录的数据进行分析，计算误差， 评估改装后的电压表的准确度。
04 实验结果与分析
实验数据展示
实验数据记录
在实验过程中，我们记录了电流 表改装为电压表的不同档位下的 读数，以及对应的标准电压值。
数据表格
下表展示了实验数据，包括改装 后的电压表读数和对应的标准电 压值。
了解电压表的校准与调整
学习电压表的校准方法，包括比较法、 替代法等。
了解如何处理校准和调整过程中可能 出现的问题，如误差分析、故障排除 等。
掌握电压表的调整技巧，如调整量程、 零点等。
02 实验原理
电流表改装原理
01
电流表改装原理是将电流表串联 一个分压电阻，通过分压电阻的 分压作用，将电流表测量到的电 流转换成电压信号。
高考物理 实验12把电流表改装为电压表课件 新人教版
解析：为避免将表头烧坏，S1接通前，R1必 须调节到高阻值处，A对；开关S2接通前， R2的阻值调为零，B对；S2接通后，R2逐渐 调节增大，由于R2和Rg并联，且并联电阻 小于Rg，电路的总电阻变小，总电流变大， 因此，当表头电流从Ig调节为 时，R2中的 电流稍大于 ；在此电路中，R1的阻值应尽 量大一些，C对，D错．
[解析] (1)关于仪器、器材的选择
①可变电阻的选择：用半偏法测电表内阻时， 设图甲中电源的电动势为E，内阻为r.当电 阻箱R2未并联上时，调节电阻箱R1使电表满 偏，有关系式
合上S2，并联电阻箱R2，并调节R2使电表 指针半偏时，又有关系式
上两式相比，得：
若所用电源的电阻r较小时，上式可近似为：
如实验中满足条件R1≫R2，则可得：rg≈R2 这就是实验的依据．可见，只有在R1≫R2的
条件下，才可认为电流表的内阻等于电阻箱 R2的阻值．因此R1应选用D，R2应选C.
②电源的选择：电源E可以这样考虑，对应 于电源的电动势2V和6V，使电流表满偏时 全电路的总电阻分别为：
电源的内阻和电流表的内阻一般并不很大， 因此全电路的总电阻主要取决于串联电阻R1 的大小．为了容易满足R1≫R2的条件，应该 使得电流表满偏时全电路的总电阻尽可能大， 因此电源应选电动势较高的电源F.
答案：D
【例1】 在测定电流表内阻的实验中，备 用的器材有：
A．待测电流表(量程为100μA)； B．标准电压表(量程为5V)； C．电阻箱(阻值范围为0～999Ω)；
F．电源(电动势为6V，有内阻)； G．滑动变阻器(阻值范围为0～50Ω，额定
电流为1.5A)； H．开关和导线若干．
高考物理复习 把电流表改装为电压表测电源的电动势和内电阻
拾躲市安息阳光实验学校实验把电流表改装为电压表测定电源的电动势和内电阻1．(7分)(2009·高考全国Ⅱ)图为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I 图线．用此电源与三个阻值为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V.则该电路可能为 ( )【解析】本题考查测电源的电动势和内电阻及电路的有关知识，意在考查考生综合运用电路知识和实验的有关方法解决问题的能力；由图可知，E＝U m ＝6V，U＝4V时，I＝4A，因此有6＝4＋4r，解得r＝0.5Ω，当路端电压为4.8V时，U内＝E－U＝6－4.8＝1.2(V)，由UU内＝Rr，所以R＝UU内r＝4.81.2×0.5＝2(Ω)，由电阻的串联知识可知，正确答案为B.【答案】B2．(7分)用图所示电路测量电池电动势和内阻时，若有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为R V1、R V2，且R V1>R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为R A1、R A2，且R A1>R A2，在实验中，为了使E、r的测量值精确些，选择的电表可以是( )A．V1与A1B．V1与A2C．V2与A1D．V2与A2【答案】AB3．(9分)(2009·安徽理综)用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表(量程0.6A、3A)(b)电压表(量程3V、15V)(c)定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)(d)定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W)(e)滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流2A)(f)滑动变阻器(阻值范围0～100Ω、额定电流1A)．那么(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A；R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是______________________．【解析】本题主要考查的知识点是测电源的电动势和内电阻，意在考查考生对电学实验器材的选择能力和误差分析能力．【答案】(1)3 0.6 1 0～10 (2)电压表的分流4．(9分)(2009·北京理综)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一个这个电池的电动势E 和内电阻r ，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω，可当电阻用)、一只电流表(量程I g ＝0.6A ，内阻r g ＝0.1Ω)和若干导线．①请根据测定电动势E 和内电阻r 的要求，设计图1中器件的连接方式，画线把它们连接起来．②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R ，读出与R 对应的电流表的示数I ，并作记录．当电阻箱的阻值R ＝2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图2所示．处理实验数据时，首先计算出每个电阻值I 的倒数1I ；再制作R —1I坐标图，如图3所示，图中已标注出了(R ，1I)的几个与测量对应的坐标点．请你将与图2实验数据对应的坐标点也标注在图3上．③在图3上把描绘出的坐标点连成图线．④根据图3描绘出的图线可得出这个电池的电动势E ＝__________V ，内电阻r ＝__________Ω.【解析】 本题考查测量电源电动势和内阻实验的设计和数据处理，意在考查考生实验设计的能力和处理实验数据的能力等．①先设计实验电路图，然后再根据电路图连线．由欧姆定律E ＝I (R ＋r )知，只要知道两组外电阻和电流值，就可以解出电源电动势和内阻．因此，直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行．②由电表可读出此时电流为0.50A ，则坐标为(2,2.6)．再在坐标纸上描出该点．③剔除明显有误差的点，将其他点用平滑的曲线连接起来，得到一条直线．④将欧姆定律的表达式E ＝I (R ＋r )变形得R ＝EI－r ，由此式可知，外电阻和电流的倒数呈线性关系．将图中的直线延长，与纵坐标轴的交点值为－r ＝－0.3，则电阻为0.3Ω，直线的斜率为k ＝E ＝5.6－2.64－2＝1.5(V)．【答案】 ①见图1 ②见图2 ③见图2 ④1.5(1.46～1.54) 0.3(0.25～0.35)5．(9分)(2009·高考海南卷)图1是利用两个电流表和测量干电池电动势E 和内阻r 的电路原理图．图中S 为开关，R 为滑动变阻器，固定电阻R 1和内阻之和为10000Ω(比r 和滑动变阻器的总电阻都大得多)，为理想电流表．(1)按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线．(2)在闭合开关S 前，将滑动变阻器的滑动端c 移动至__________(填“a 端”、“”或“b 端”)．(3)闭合开关S ，移动滑动变阻器的滑动端c 至某一位置，读出电流表和的示数I 1和I 2.多次改变滑动端c 的位置，得到的数据为在图312I1—I2曲线．(4)利用所得曲线求得电源的电动势E＝__________V，内阻r＝__________Ω.(保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流I m＝__________A.【答案】(1)连线如图1所示．(2)b端(3)如图2所示．(4)1.49(在1.48～1.50范围内同样给分) 0.60(在0.55～0.65范围内同样给分)(5)2.5(在2.3～2.7范围内同样给分)6．(12分)(2009·扬州模拟)测量电源的电动势E及内阻r(E约为6V，r 约为1.5Ω)．器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A(具有一定内阻)，固定电阻R＝8.5Ω，滑动变阻器R′(0～10Ω)，开关S，导线若干．(1)画出实验电路原理图．图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．(2)用笔画线代替导线在下图中完成实线连接．(3)实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2，则可以求出E＝________，r＝________.(用I1，I2，U1，U2及R表示)【答案】(1)(2)如图(3)I1U2－I2U1I1－I2U2－U1I1－I2－R7．(12分)(2009·杭州模拟)用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：A电压表：0～3V～15VB电流表：0～0.6A～3AC变阻器R1(总电阻20Ω)D变阻器R2(总电阻100Ω)；以及电键S和导线若干．(1)画出实验电路图(标明变阻器规格)．(2)如图所示的U—I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E＝________V，r＝________Ω.(3)若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大，若选用第________和第________组数据误差最大．【解析】(1)电路图如答案图(2)如图，由纵轴截距可得电动势E＝1.5V，由r＝|ΔUΔI|，可得干电池的内阻r＝0.5Ω.(3)5、6组数据误差较大．【答案】 (1)电路图如图所示 (2)图见解析 1.5 0.5 (3)5 68．(12分)按右图所示的电路测量两节干电池串联组成的电池组的电动势E和内阻r ，其中R 为电阻箱，R 0为定值电阻，干电池的工作电流不宜超过0.5A.实验室提供的器材如下：电流表(量程0～0.6～3.0A)，电阻箱(阻值范围0～999.9Ω)，定值电阻若干，开关、导线若干．(1)在下面提供的四个电阻中，保护电阻R 0应选用________(填写阻值相应的字母)．A ．5ΩB ．20ΩC ．100ΩD ．1Ω(2)根据电路图，请在图甲中画出连线，将器材连接成实验电路．(3)实验时，改变电阻箱R 的值，记录下电流表A 的示数I ，得到若干组R 、I 的数据．根据实验数据绘出如图乙所示的R －1I图线，由此得出电池组的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω.按照此实验方法，电动势的测量值与真实值相比________，内电阻的测量值与真实值相比________．(填“偏大”、“偏小”、“相等”)【解析】 (1)两节干电池的电动势E ＝3V ，电路工作电流不超过0.5A ，电路中的最小电阻R ＝E I ＝30.5Ω＝6Ω，而R ＝R 0＋r ＋R A ，故R 0选5Ω，A 正确．(2)见答案(3)由闭合电路欧姆定律E ＝I (R ＋R A ＋R 0＋r )得R ＝E ·1I －(R A ＋R 0＋r )，在R －1I 图象中E 为图象的斜率E ＝2410－2V ＝3.0V ，图线在R 轴上的交点为R A ＋R 0＋r ＝6.0Ω，所以R A ＋r ＝r 测＝6.0Ω－R 0＝1.0Ω，测量的内阻应为r ＋R A ，故偏大，A 读数是流过电流表的真实电流，因而电动势无误差，测量值与真实值应相等．【答案】 (1)A(2)连接如图(3)2.9～3.0 0.9～1.1 相等 偏大9．(12分)右图是测定电流表内电阻实验的电路图，电流表的内电阻约为100Ω左右，满偏电流为500μA，有电池作电源．(1)实验室配有的可变电阻是A ．电阻箱，阻值范围为0～10ΩB ．电阻箱，阻值范围为0～9999ΩC ．电位器，阻值范围为0～200ΩD ．电位器，阻值范围为0～20kΩ在上述配有的可变电阻中，电路图中的R ′应选用________；R 应选用________(填字母代号)．(2)某学生的实验步骤如下：①先将R的阻值调到最大，合上S1，调节R的阻值，使电流表的指针指到满刻度②合上S2，调节R′和R的阻值，使电流表的指针指到满刻度的一半③记下R′的阻值指出上述实验步骤中有什么错误？答：____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ________.(3)如果按正确实验步骤测得的R′的阻值为100Ω，已知电流表的满偏电流为500μA，现在要把它改装成2V的电压表，则串联的分压电阻R串为________Ω.【解析】(1)电流表的内阻约为100Ω，故R′应选用B；为减小用半偏法测电流表内阻的系统误差，必须满足R′≪R，故R应选用D.(3)由2V＝500μA ×(R串＋R′)解出R串＝3900Ω.【答案】(1)B D (2)合上S2后，就不能再调节R的阻值(3)390010．(13分)现有一块59C2型的小量程电流表G(表头)，满偏电流为50μA，电阻约为800Ω～850Ω，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表．可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值为20Ω；滑动变阻器R2，最大阻值为100kΩ；电阻箱R′，最大阻值9999Ω；定值电阻R0，阻值1kΩ；电池E1，电动势1.5V；电池E2，电动势3.0V；电池E3，电动势4.5V(所有电池内阻均不计)；电流表A，满偏电流1.5mA；单刀单掷开关S1和S2；单刀双掷开关S3、S4；电阻丝及导线若干．(1)采用如下图(甲)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(乙)、(丙)所示．图________为合理电路，另一电路不合理的理由是______________________________________________．【解析】(1)用此电路测量表头内阻的方法是半偏法．S1断开和S1闭合的两次操作中要求干路电流近似不变，而满足这个条件必须使滑动变阻器R的阻值远远大于R g，因此滑动变阻器应选用R2.根据闭合电路欧姆定律可知，电源电动势E越大，R2越大，实验条件满足得越好，误差越小，所以电池应选用E3.(2)图(乙)所示的电路较合理．因为图(丙)所示电路在通电状态下，更换量程时会造成两个分流电阻都未并联在表头两端，可能导致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏．【答案】(1)R2E3(2)(乙) 理由见解析。
高考物理专题复习第四讲把电流表改装为电压表
2008高考物理专题复习第四讲把电流表改装为电压表【实验目的】掌握用半偏法测电表电阻；将电流表改装为电压表。
【重点难点解析】1．内阻测量怎样用图示电路测量电压表或者电流表的内电阻？与测量一般电阻的不同点在哪里? 第一次满偏，第二次2/3偏可以吗？2．误差分析图示测电流表内阻的电路中，内阻测量值偏小，电压表内阻测量值偏大。
怎样选择R 1和R 2来减小测量误差？怎样选择电源来减小测量误差？3．改装电表怎样把电流表（I g 、R g ）改装成量程为U 的电压表？配用的电阻大小怎样计算？怎样把电流表（I g 、R g ）改装成量程为I 的电流表？配用的电阻怎样计算？4．校对电表怎样校对电压表和电流表？用什么电路？若R g 测量值偏小，导致改装成的电压表读数总是偏小，怎么办？若R g 测量值偏小，导致改装成的电流表读数总是偏小，怎么办？5．同一表头改装成两个不同量程的电流表串联接入电路，两表读数是否相同，指针偏角是否相同？并联接入电路，两表读数是否相同，指针偏角是否相同？若同一表头改装成两个不同量程的电压表呢？【经典例题解析】例1．如图所示，将一个改装的电流表接入电路进行校准，发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些，如果表头G 的I G 是准确的，出现的误差可能是下述哪种原因引起的：①R G 的测量值比真实值偏大②R G 的测量值比真实值偏小③所并联的R 并比公式R 并＝I G R G /(I －I G )计算出的R 并小④所并联的R 并比公式R 并＝I G R G /(I －I G )计算出的R 并大A ．①③B ．②④C ．①④D ．②③例2．(01浙江)实验室中现有器材如实物图(1)所示，有：电池E ，电动势约1V ，内阻约1Ω；电流表A 1，量程10A ，内阻R 1约0.2Ω；电流表A 2，量程300mA ，内阻R 2约5Ω；电流表A 3，量程250mA ，内阻R 3约5Ω；电阻箱R 1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；滑线变阻器R 2，最大阻值100Ω；开关S ；导线若干。
实验：把电流表改装为电压表
实验：把电流表改装为电压表一、知识要点归纳1．实验目的及原理（1）实验目的：把电流表改装为电压表 （2）实验原理：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。
常用的电流表的主要部件是一块永久性的磁铁和一个能在永久磁铁的磁场中转动的线圈，当线圈中有电流通过时，线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转。
线圈是由很细的导线绕成的，它的电阻R g 就是电流表的电阻，一般为几百到几千欧。
这个线圈允许通过的最大电流I g 叫做满偏电流，这是因为电流表通过的电流为I g 时它的指针偏转到最大刻度处，电流如果超过I g ，不但指针指示不出数值，电流表还可能烧毁。
通过电流表的电流越大，电流表指针的偏角就越大。
根据欧姆定律可以知道，加在电流表两端的电压越大，指针的偏角也越大。
如果在刻度盘上直接标出电压值，就可以用它来测量电压。
但是，因为R g I g 一般很小，不能直接用电流表测量较大的电压。
如果被测电压大于R g I g ，通过电流表的电流将超过I g 而把电流表烧毁。
如果给电流表串联一个分压电阻，分担一部分电压，就可以用来测量较大的电压了。
加了分压电阻并在刻度盘上标出电压值，就把电流表改装成了的电压表。
如图5—1所示。
二、思维能力拓展2．实验步骤：（1）测量r g 。
改装成电流表需要知道三个数据I g 、U g 、r g ，I g 可以直接从表上读出，r g可以由实验的方法测出，U g 可以由U g =I g r g 算出。
用如图5—2所示的电路图测出电流表的内阻r g ，图中的R 用电位器，R /用电阻箱。
合上开关S 1，]调整R 的阻值，使电流表指针偏转到满刻度，再合上开关S 2，调整R /的阻值，使视力表指针偏转的角度是满偏的一半。
当R 比R /大的多时，可以认为r g =R /。
（2）改装成为电压表。
测出r g 之后，算出电流表的满偏电压U g ，然后算出把改装成为2V 的电压表时应该串联多大的电阻R 1，在电阻箱上取好阻值R 1，把电流表跟电阻箱串联起来，就改装成一个量程是图5—1图5—22V 的电压表了。
1把电流表改装成电压表(高考物理电学实验)含答案与解析
1把电流表改装成电压表（高考物理电学实验）组卷老师：莫老师评卷人得分一．实验题（共32小题）1．某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表﹣欧姆表（1）先用如图a所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到3kΩ时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12kΩ时，电压表指针指在如图b所示位置，则电压表的读数为V．由以上数据可得电压表的内阻R V=kΩ；（2）将图a的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图c所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：将两表笔断开，闭合开关，调节电阻箱，使指针指在“3.0V”处，此处刻度应标阻值为（填“0”或“∞”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度，则“1V”处对应的电阻刻度为kΩ；（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将A．偏大B．偏小C．不变D．无法确定。
2．某同学试着把电流表改装成能够测量导体电阻的欧姆表．在实验室他找了一节干电池（电动势E=1.5V、内阻r=2.5Ω），待改装的电流表满偏电流I g=5mA、内阻R g=17.5Ω．该同学设计了如图所示的电路图，A、B为接线柱，R为滑动变阻器．（1）使用改装好的欧姆表测量导体电阻前应该进行“欧姆调零”，此时应调节滑动变阻器R的阻值为Ω．（2）欧姆调零后，发现在A、B间接入阻值不同的电阻时，电流表读数不同．若在电流表刻度线上直接标注相应电阻，则可直接读出A、B间接入的电阻，电流表就改装成了一块能够测量导体电阻的欧姆表．电流表“3.0mA”刻度线标为Ω；为了操作方便，在A、B处用红、黑表笔接出，其中红表笔应接在（填“A”或“B”）处．3．某同学欲将量程为200μA的电流表改装成电压表，他采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻，根据实验电路，请回答下列问题．①有如下的主要实验器材供选择：A．电阻箱（阻值范围0﹣999.9Ω）B．电阻箱（阻值范围0﹣99999.9Ω）C．电源（电动势6.0V，内阻0.30Ω）D．电源（电动势12V，内阻0.60Ω）E．电源（电动势50V，内阻2.0Ω）为减小实验误差，可变电阻R1应选择，电源应选择．（填字母代号）②该同学主要实验步骤依次是：A．按电路图连接好电路，并使两个开关处于断开状态；B．将R1的阻值调到最大；C．闭合S1；D．调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；E．闭合S2；F．调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；G．记下R2的阻值．上述实验步骤中，错误的步骤是．（填字母代号）③如果按正确步骤测得电流表的内阻为190Ω，要将此表改装成量程为2.0V的电压表V，应选一个阻值为Ω的电阻与电流表串联．④用标准的电压表对改装的电压表进行校准，发现测量同一电压值时，改装电压表的示数比标准表的示数小，则应该适当地将与电流表串联的电阻调一些．（选填“大”或“小”）4．某同学欲将量程为200μA的电流表G改装成电压表①该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻R g，图中R1、R2为电阻箱．他按电路图连接好电路，将R1的阻值调到最大，断开开关S2，闭合开关S1后，调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度，接下来他应该正确操作的步骤是（选填下列步骤前的字母代号），最后记下R2的阻值；A．闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半B．闭合S2，保持R1不变，调节R2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R2的阻值为120Ω，则认为R g的阻值大小为（选填字母代号）；A.60ΩB.120ΩC.240ΩD.360Ω③如果该同学在调节R1使电流表满偏过程中，发现电流表指针满偏时，R1的接入阻值不到其总阻值的二分之一．为了减小实验误差，该同学可以采取下列措施中的（选填字母代号）；A．将R2换成一个最大阻值更大的电阻箱B．将R1换成一个最大阻值为现在二分之一的电阻箱C．将电源换成一个电动势为现在电源两倍、内阻可以忽略的电源D．将电源换成一个电动势为现在电源二分之一、内阻可以忽略的电源④利用上述方法测量出的电流表内阻值（选填大于或小于）该电流表内阻的真实值⑤依据以上的测量数据可知，若把该电流表改装成量程为3V的电压表，需与该表（选填串或并）联一个阻值为Ω的定值电阻．5．某物理兴趣小组的同学利用实验室提供的器材组装了一个“欧姆表”，并用其测量一个未知电阻的阻值，实验室提供的器材如下：A．新的干电池一节：电动势为1.5V，其内阻可忽略；B．灵敏电流计一个：量程为0～1mA，内阻20Ω；C．可变电阻P：阻值范围为100～2500Ω；D．红、黑表笔各一个；E．待测电阻一只．（1）请在如图虚线框内补全所需的器材．（2）测量电阻前，先进行欧姆调零．将可变电阻P的阻值调节为R=，此时电流计指针指到．（3）把待测电阻接入两表笔间，指针正好指在0.6mA刻度处，则该电阻的阻值为．6．某同学将一个内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA 的电流表改装成量程为0〜3V 的电压表，需要（填“串联”或“并联“）一个阻值为Ω的电阻．现利用该电压表测量电压，指针如图所示，则其示数为V．7．如图1，图中虚线框内是由表头G改装成的一个电流表和一个电压表的电路，其中接a、b时为电流表，接a、c时为电压表．已知表头的满偏电流为2mA，内阻阻值范围为180﹣200Ω，定值电阻R1=50，R2=1460Ω，为确定改装后电流表和电压表的量程，实验小组将a、b两个接线柱接入如图所示的电路中，来测量表头G的内阻；（1）实验室里，电流表A和滑动变阻器R均有两种规格：电流表：a．0～10mA b．0～600mA滑动变阻器：a．0～20Ω．0～1000Ω则电流表应选，滑动变阻器应选；（选填字母代号）（2）将选择的器材接入电路；①依照图1电路图，在图2上画出连线，补充完整实物图；②闭合S，以I1表示电流表A的示数，I2表示表头G的示数，多次调整滑动变阻器，测量多组，I l、I2数据（单位均为mA），某同学以I l为纵轴，I2为横轴，画出I l﹣I2图线为一条过原点的倾斜直线，该同学求出了图线的斜率k=5，则表头内阻R g=Ω，由表头G改装后的电流表量程为mA，电压表量程为V．8．实验室有下列器材：A．灵敏电流计G（0～5mA，内阻约为50Ω）；B．电压表V（0～3V，内阻约为10kΩ）；C．电阻箱R1（0～999.9Ω）；D．滑动变阻器R2（0～100Ω，1.5A）；E．旧电池2节；F．导线开关若干．（1）某实验小组要测量两节干电池组的电动势和内阻，实验室提供的器材只能怪，由于灵敏电流计的量程太小，为了对灵敏电流计进行改装，需先测量灵敏电流计的内阻，测量电路如图甲所示，调节R2的阻值得到电压表示数为1.50V，灵敏电流计示数为 3.00mA，电阻箱接入电阻为455.0Ω，则灵敏电流计内阻为Ω（保留一位小数）．（2）为将灵敏电流计的量程扩大为50mA，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调为Ω（保留一位小数）．（3）根据图乙电路测得的数据作出U﹣I G（I G为灵敏电流计的示数）图象如图丙所示，则该干电池组的电动势E=V、内阻r=Ω（保留三位有效数字）9．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。
高中物理大一轮复习第十章实验十三把电流表改装成电压表讲义课件大纲人教.ppt
五、实验步骤
1．测定电流表的内阻 Rg，按上图接 好电路，先合 S1，调整 R 的阻值 使电流表指针恰好指到满刻度；
再合上 S2，调整 R′的阻值(R 的
图2
阻值不变)，使电流表指针正好指
满刻度的一半，在满足 R≥100R′时，Rg＝R′. 2．把电流表改装成量程是 2 V 的电压表．根据测出的 Rg 和
解析 (1)实验电路如图所示 (2)当S1与S2闭合时： R1＋E RV·RV＝U1 当S1闭合、S2断开时： R1＋RE2＋RV·RV＝U2 由以上两式得R1＝6 000 Ω，E＝6.3 V 改装后的电压表量程为Ug′＝RUVg(R1＋RV)＝7 V
答案 (1)见解析图 (2)7 6.3
随堂巩固训练
电流表、电位器、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻
器、标准电压表、导线若干．
四、实验器材的选择 根据半偏法测表头内阻的原理，滑动变阻器的电阻R应 远大于电阻箱的电阻R′，而R′＝rg，由于一般电流 表的内阻约几百欧～几千欧，所以电阻箱可选用最大 电阻为10 kΩ的高精度电阻箱，滑动变阻器则应选最大 值为几百千欧的滑动变 阻器．又因为滑动变阻器两端的电压远大于电流表的 满偏电压Ug，所以选用的电源的电动势E也应远大于 Ug.
从电流表说明书中查出的满偏电流 Ig，计算串联分压电 阻 Rx； Rx＝U/Ig－Rg＝2/Ig－Rg
3．在电阻箱上取阻值Rx，再使之跟 电流表串联起来，就改装为量程
为2 V的电压表了，如图2所示．
4．把改装成的电压表跟标准电压表
校对．按图3接好电路，闭合S，
改变R0的触点，使标准电压表指 示不同的读数，看改装的电压表
答案 D
5．已知某电流表的满偏电流为10 mA，内阻为8 Ω.现要将 此电流表与一电阻箱R连接后改装成一个量程为0～6.0 V 的电压表，并将组成的电压表与一个电源E、电阻R0、 开关S构成回路，用它测量R0两端的电压． (1)试在实物图10中画出连线完成电路连接；
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”）.。
实验把电流表改装为电压表
十一. 实验：把电流表改装为电压表【要点导学】1．电压表是由灵敏电流表串联必然的分压电阻所组成。
为了计算分压电阻需要测定电流表的两个大体参数，即_________和_________。
2．用串联分压的原理来改装电压表，扩大量程。
串联的电阻大小按照所分担的电压来计算即R 串=（U-IgRg ）/Ig 。
3．“半偏法”测电流表内阻因为电流表G 的满偏电流都很小（常见的如50μA 、100μA 、300μA ，实验室用的大型电流表为2mA ），所以，一般测电阻的方式对它不适用。
半偏法测电流表内阻的电路如图14—11—1所示，R 是电位器，R ’是电阻箱.实验时先合上电键S 1,调节R 使电流表指针满偏，维持R 不变，再合上电键S 2,调节电阻箱R ’的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半,在R>>R ’的条件下，可以为Rg=R ’。
4．改装电压表按照Ig 、Rg 和要求改装后电压表得量程U ,计算串联电阻：R 串=（U-IgRg ）/Ig ，选择电阻箱上的阻值为R 串，把电流表和该电阻箱串联，就做成了量程为U 的电压表。
此时电流表的刻度就是电压表的刻度了，满偏电流Ig 代表电压U ，刻度是均匀的。
考虑到学生用电阻箱最大阻值只有9999Ω，用J0415型微安表宜改装成为量程2V ，用J0409型电流表宜改装成量程3V 。
5．与标准电压表校对将改装后的电压表与标准电压表进行校对时的电路如图14—11—2所示，应注意：（1）改装后的电压表与标准表并联；（2）滑动变阻器连接成份压式，以便于将改装后的电压表与标准电压表从0到满刻度一一进行校对。
（3）算出改装电压表满刻度的误差，其数值等于改装表的满偏读数值U ’跟标准电压表上的读数值U 之差与标准电压表读数之比，即百分误差为：∣U ’-U ∣/U ×100％。
当改装表的最大指示值不准时，调它的分压电阻R 1来校准。
但另外的点仍不准，这是电流表G 或电压表V 的线性不良造成的。
高中物理实验把电流表改装成电压表
实验八把电流表改装成电压表【教学目的】1、学会用“半偏法”测量电流表的内阻。
2、学会把电流表改装成电压表。
3、理解扩大电流表是量程的方法、原理。
【教学重点】电流表改装成电压表【教学难点】用“半偏法”测量电流表的内阻。
由于线路复杂正确接实物线路是难点。
【提问导入】1、观察实验台上的uA表满偏电流I g是多大？2、要把该微安表改装成1V的伏特表，那么每一小格代表多少伏特？【实验原理】1、“半偏法”测电流表内阻的原理是“比较法”。
电路如图1所示。
图12、电流表改装成电压表的实质是扩大它的电压量程，改装后把改装表与标准表作比较，电路如图2所示。
【注意事项】1、 闭合电键S 1前应将电位器顺时针旋到底，即使之电阻值为最大，以免烧坏微安表。
2、微安表使用100mV 档，将其改装成1V 的伏特表。
3、 为了不慎超过量程而损坏电表，应采用试触法。
【实验器材】1、电阻箱（R ‘，R 1），2、学生电源，3、导线8根，4、10K电位器（R ），5、50欧滑动变阻器，6、微安表，7、伏特表，8、小开关。
【实验步骤】1、把两个电键断开，按照图1所示电路连接成实验电路。
2、 检查无误后，闭合S 1，调节变阻器R 使电流表满偏，其电流为I g 。
3、 保持R 不变，再闭合电键S 2，调节电阻箱R ‘使电流表半偏。
4、记下此时电阻箱R ‘的值即为电流表的内阻R g 。
5、 把电流表改装成1V 的电压表，计算出要串联的分压电阻R 1为R 1＝（1R I U g g －）R g6、 把电阻箱的阻值调到R 1后与电流表串联起来就组成一个改装后的电压表，把电流表的示数改成相应的电压表的示数。
7、把改装后的电压表与标准电压表并联后接到一个分压电路的输出端，在闭合电键S前先使变阻器的输出电压为零。
8、电路检查无误后，闭合电键S，调节变阻器的阻值R2，与标准电压表作比较。
【实验小结】刚开始学生在电阻箱、伏特表上接线太多，导致电阻箱、伏特表接线柱损坏频繁，我们两个实验员修理时，应接不暇。
电流表和电压表的改装知识讲解
U
I
Ig Rg
I
A
IR R
U
解:U=IgRg=0.03V
IR=I-Ig=0.599A
U 0.03
R
0.050
IR 0.559
1 1 1
RA Rg R
RA=0.050 Ω
RA
U I
IgRg I
0.050
三、电流计改装成电流表
R并
IgRg I Ig
RA
1 n
Rg
在表头上并联一个阻值较小的电阻
U
I
Ig Rg
I
A
U
IR R
R U IgRg Rg Rg IIg IIg I 1 n1 Ig
n I Ig
叫做电流扩大倍数
例与练
• 1、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 （ B ）
• A．RG<RA <RV • C．RV<RA <RG
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,电流表内阻很少 RA
1 n
Rg
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g
gg
3、电路图符号：
G
思考：如图所示某一电流表G
的刻度盘。使用时指针 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，电流表G实际上也 是一个小量程的电压表
如果图中电流表的内阻 是100Ω,刻度1位置应该 标为-0--.-1--- ，刻度2位置应 该标为-0--.--2--。
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。
电流表改装成电压表
高二物理电学实验把电流表改装成电压表【实验目的】1．掌握半偏法测电流表内阻的实验方法；2．了解电压表的改装过程和原理。
【实验原理】1．改装原理；串联电阻的分压原理，改装电路如图所示。
2．改装电流计，需要知道它的三个数据:满偏电流I g，满度电压U g和内电阻R g．这三个数据中，知道任何两个,就可以由欧姆定律算出第三个，其中I g可以从刻度盘上直接读出．若将电流表改装成量程为U的伏特表，则应串联的电阻3．表头内阻R g.采用半偏法测量，电路如图88－2所示．（l）先合上S1,调节R使G满偏；（2)再合上S2，调节R’使G半偏,注意此时R不能重调；（3）R为电位器，R’是电阻箱，R的值要远大于R'的值．4．改装后的电压表的校准：实验电路如图所示．5．实验步骤：（1)测电流表的内阻;（2）计算出串联电阻值，对电流表进行改装；(3）将改装后的电压表与标准表校准。
【注意事项】1．本实验比较复杂，因此先必须把实验步骤确定好：第一步测R g；第二步:计算分压电阻R1；第三步校对改装后的伏特表．2．测电流表的内阻时，闭合S1前,变阻器R应调至电阻最大值，以免闭合S1后通过电流表电流过大,而损坏电流表．若变阻器调至最大后，试触S1还超过了电流表量程，则应再串联一个定值电阻或降低电源电压．3．S2闭合后，在调节R’时，不能再改变R的阻值，否则将改变电路的总电流,从而影响实验的精确度．4．在校准电路中，要对改装表从零到满量程校准，所以变阻器必须采用分压式接法．【典型例题】例1 （2001年理综）实验室中现有器材如实物图所示，有：电池E，电动势约10 V,内阻约lΩ；电流表A1，量程10 A内阻r1约为0。
2Ω；电流表A2，量程300 mA，内阻r2约为5Ω;电流表A3，量程250 mA，内阻r3约为5Ω；电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.lΩ；滑线变阻器R2,最大阻值100Ω；开关S，导线若干．要求用图所示的电路测定图中电流表A的内阻．(1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测出其内阻？（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路．(3）你要读出的物理量是．用这些物理量表示待测内阻的计算公式是．例2用半偏法测电流表G的内阻Rg. 如图所示。
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F.电位器(0~51 kΩ) ②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最 大。后续的实验操作步骤依次是: B , C , A , E ,最 后记录R1的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序,选填下列步骤 前的字母) A.闭合S1 B.闭合S2 C.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度 D.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半 E.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半 F.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
(4)定值电阻的阻值R1= 1.00 Ω,R2= 880 Ω。(结果取3位有 (1)连线如图所示
(2)电流 电压 (3)黑 (4)1.00 880
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解析 (2)开关S闭合时,R1与表头和R2并联,为电流表,因此用于测量电 流;当开关S断开时,R2与表头串联,为电压表,因此用于测电压。 (3)电流应从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表,因此表笔A应为黑
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选用7.0 kΩ时,调整R' 的阻值,电压表○V0的示数是2.0 V时,表 的指针 又指到满量程的五分之二。 由此可以判定,表 的内阻rg是 3.0 kΩ,满偏电流Ig是 0.50 mA。 若要将表 改装为量程是15 V的电压表,应配备一个 27.0 kΩ的电 阻。
答案 (1)①B C F ②B C A E ③300 略小于 ④串 19.7 (2)①如图所示
Ig Rg=I'R'
2
②
E=( Ig +I')R+ Ig Rg③
2
2
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联立①②③式可得: R1' = R1 + R1g ④
恒定电流把电流表改装成电压表
2
如右图所示，用半偏法测电流表G内阻Rg，则下列说法中正确的是 ( )
【答案】 ABC
4．(全国Ⅱ卷)有一电流表Ⓐ，量程为1 mA，内阻rg约为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99999.9Ω；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下图所示，实验步骤如下：①断开S1和S2，将R调到最大；②合上S1，调节R使Ⓐ满偏；③合上S2，调节R1，使Ⓐ半偏，此时可以认为Ⓐ的内阻rg＝R1.试问：
连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数为150μA；然后将开关S2扳到接点b处，保持R2不变，调节电阻箱R1，使A2的读数仍为150μA.若此时电阻箱R1各旋钮的位置如右图所示，电阻箱R1的阻值是________Ω，则待测电流表A1的内阻Rg＝________Ω.
该实验操作的步骤有： A．合上S1 B．合上S2 C．观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大 D．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半 F．记下R2的阻值 把以上步骤的字母代号按实验的顺序填写在横线上：________.
下图所示器材中，一部分是将电流表改装为电压表所需的，其余是为了把改装成的电压表跟标准电压表进行校对所需的．在方框中画出改装和校对都包括在内的电路图(要求对0～5 V的所有刻度都能在实验中进行校对)；然后在图上画出连线，将所示器材按以上要求连接成实验电路．
闭合开关S1时，必须先将滑动变阻器R的阻值调至最大．
“半偏法”测电流表内阻的实验中R′只能用电阻箱，R可用阻值很大的滑动变阻器或电阻箱．若实验给出两个电阻箱，一个阻值较大(10 kΩ以上)，另一个阻值较小，一定要把阻值大的连到干路上，阻值小的与电流表并联．
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2.把电流表改装为电压表
如图51-2所示，当测出电流表的
内阻rg后，计算出电流表的满偏电压
Ug，然后计算出改装为量程为U的电压
表时应串联的电阻R1，R1= 3.校验电压表
U Ig
-
r. g
图51-2
将改装后的电压表与标准电压表
进行校对.电路原理图如图51标 准电压表的示数从零开始，每隔0.5 V
与改装后的电压表进行校对.
图51-3
4.注意：上述“半偏法”能较准确测量rg的前提——电
源的电动势足够大，使得电流表满偏时R远大于rg. 三、实验器材 电源、开关两个、电流表、电压表、标准电压表、电阻
箱、电位器（阻值较大的滑动变阻器）、导线若干. 附：电阻箱 实验室所用的电阻箱通常是转柄式电阻箱，构造如图51-
1.半偏法测电流表的内阻时，认为rg=R′，事实上当S2闭 合后电路结构已发生变化，总电阻变小，故总电流增大，因
此系统误差使得rg测＜rg.
2.由于电阻箱接线柱上和箱内电刷上的接触电阻的影响， 使分压电阻偏大，故改装表的示数比实际的偏小.
3.计算改装后的电压表满偏刻度时的相对误差公式为 η= U标 - U ×100%，式中U为改装后电压表的满偏电压，U
U标
标为与U对应的标准电压表的× 示数. 如：对改装后的电压表在校准过程中，读得标准电压表
的满偏刻度示数为6 V，而改装后的满偏刻度示数为5.9 V，
那么改装后的电压表相对满偏刻度的百分误差η= U 标 - U
U标
×100%=1.67%.
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4 所示，是多个电阻串联而成的，它通过转柄来控制接入电 路的电阻，阻值总和等于转柄指示头所指的阻值之和.
图51-4
电阻箱可以为实验提供一个可变的、读数精确的电阻. 它和滑动变阻器的主要区别是：电阻箱的阻值可以读出， 滑动变阻器的阻值不能直接读出；电阻箱的阻值变化是不连 续的，滑动变阻器的阻值可以连续变化. 使用时的注意事项： ①不要使通过电阻箱的电流超过其允许的最大电流； ②电阻箱使用阻值的读数为每挡指示数字乘以相应倍率 后相加的总和； ③实验过程中改变阻值时，不要使电阻箱上的阻值出现 零欧姆，以免损坏其他仪表.
=(
U Ig Rg
- 1)Rg
，在电阻箱上取阻值Rx后与电流表串联
起来，就组装成量程为U的电压表了，把电流表的示数改成
相应的电压表的示数.
3.将改装成的电压表跟标准电压表进行校对.按校对电路
连好电路，闭合S，改变R2的滑片，使标准电压表 的示 数从零开始每增加0.5 V，读一次改装后的电压表的示数，看 改装后的电压表示数是否正确，并把数据记入设计的表格中.
五、实验注意事项
1.在调节滑动变阻器R的阻值使电流表满偏时，滑动变阻 器的阻值要比电流表的内阻rg大得多，一般要求R>100rg.
2.闭合开关S2，调节电阻箱R′时，应保持R的阻值不变. 3.在闭合开关S1时，必须先将滑动变阻器R的阻值调到最 大；在闭合开关S2时，可将电阻箱的阻值调为零. 六、误差分析
四、实验步骤
1.测定电流表的内阻Rg.按半偏法测Rg电路图接好电路，
先合上S1，调整R的阻值使电流表的指针恰好指到满刻度；
再合上S2，保持R的阻值不变，调整R′的阻值，使电流表的指
针正好指到满刻度的一半，在满足R≥100R′时，Rg=R′.
2.把电流表改装为量程为U的电压表.计算出串联分压电
阻
Rx