海南大学物理实验C教案-电表改装
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。
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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：
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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。
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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。
教案 电表改装
实验十一电表的改装和校准教学设计方案基础部物理实验室黄尚永本次实验主要让学生掌握电学实验的基本操作，了解替代法测量电表内阻的思想，完成电流表和电压表的量程改装。
学时安排：3节课连上共135分钟：其中原理讲授和演示约40分钟，学生操作和个别指导约90分钟；教学方法：一、配合实验展板做原理讲解；二、结合实验仪器做操作讲解和演示；三、指导学生自己动手操作观察现象，记录数据；重点难点：一、替代法测量表头内阻；二、改装电流表和电压表；答疑和讨论安排：整个实验过程中随时解答学生的疑问；考核方式：实验成绩共10分，最终在学生的实验报告上给出：一、严格检查学生签到和预习情况，预习占2分；二、考察学生自己的动手能力并给于操作成绩，满分3分三、实验报告的撰写，数据处理和最终结果表达，满分5分。
板书设计：实验室展板在日常工作中，有时我们需要将手里的微安表改装成各种不同量程的电流表和电压表。
【实验目的】1、学习电表内阻的测量方法；2、掌握改装电表和校验电表的原理和方法；3、学习在实验中正确使用电路图。
【实验原理】1、将微安表改装成不同量程的电流表设微安表量程为0I ，内阻为0r ，要将它的量程扩大至0nI ，需要在微安表的两端并联电阻s r （见图11-1）。
根据欧姆定律，s r 应该满足：s r I n r I 000)1(-=，10-=n r r s 。
2、将微安表改装成电压表用一个高值电阻p r 与微安表串联，即可实现电流表改装成电压表（如图11-2），根据欧姆定律，)(00r r I V p +=。
3、电表内阻的测量在改装电表时，首先要知道它的内阻。
测量内阻的方法很多，这里介绍一种——取代法。
如图11-3 ，要测微安表1的内阻，将它和微安表2串联起来，并在两段加一定的电压，使微安表2偏转为某一个值，例如，30微安，然后将微安表1换为电阻箱R 2，保持原来的电压不变，调节R 2使微安表2的示数达到原来的数值，则R 2的数值就是微安表1的内阻。
大学物理试验改装电表
电容器
选择适当的电容器，以实现电表 动态特性的调整。
二极管
选择适当的二极管，以实现正负 极性的测量。
组装和测试
组装
按照改装方案将电阻器、电容器和二极管等元件组装到电表 上。
测试
对改装后的电表进行测试，检查其量程、精度和测量范围是 否符合要求，并进行必要的调整和优化。
04 实验结果与分析
实验数据记录
学习如何改装电表
总结词
改装电表是实验的重要环节，通过改装电表可以了解其工作原理，并提高实验 技能和动手能力。
详细描述
改装电表需要一定的电子技术和实验技能。在实验中，学生需要学习如何调整 电表的内部结构，改变其测量范围或精度。通过改装电表，学生可以更深入地 了解电表的原理，提高自己的实验技能和动手能力。
03 实验方法和步骤
电表工作原理分析
电流表
电流表是用来测量电路中电流的仪器 ，其工作原理基于安培环路定律，通 过测量线圈在磁场中的旋转角度来反 映电流的大小。
电压表
电压表是用来测量电路中电压的仪器 ，其工作原理基于法拉第电磁感应定 律，通过测量电场力对电荷的作用力 来反映电压的大小。
改装方案设计
实验中存在的问题与改进建议
实验操作不规范
在实验过程中，我发现自己有时操作不够规 范，导致测量结果存在误差。为了改进这个 问题，我需要加强实验操作的练习，提高操 作的准确性和稳定性。
实验数据处理不当
在处理实验数据时，我发现自己对数据处理 的方法和技巧掌握不够熟练，导致数据处理 结果不够准确。为了改进这个问题，我需要 加强学习数据处理的方法和技巧，提高数据 处理的能力。
改装效果评估与讨论
改装效果评估
根据实验结果和数据处理结果，我们对 改装效果进行了评估。评估指标包括改 装后电表的灵敏度、误差范围以及稳定 性等。通过与理论预期结果的比较，我 们对改装效果进行了综合评价。
大学物理实验教案-电表的改装与校准电表的改装与校准
大学物理实验教案-电表的改装与校准电表的改装与校准大学物理实验教案实验名称：电表的改装与校准实验目的：1、掌握测定微安表（表头）量程和内阻方法2、熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装电流表、电压表的基本方法。
3、掌握校准电流表、电压表的基本方法。
4、将50μA的表头改装成5mA、50mA、5V和30V电流电压两用表。
实验仪器：表头电流表直流稳压电源电压表电阻箱实验原理：1、表头的主要参数(量程和内阻)的测定测量内阻Rg的方法很多，本实验采用替代法。
如图1所示。
当被改电流计(表头)接在电路中时，选择适当的电压E和RW值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数Ia；不改变电压E和RW的值，用电阻箱R13替代被测电流计，调节电阻箱R13的阻值使标准电流表的读数仍为Ia，此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻Rg。
W图12、毫安表改装成电流表微安表并联分流电阻Rp，使被测电流大部分从分流电阻流过，表头仍保持原来允许通过的最大电流Ig。
并第一文库网联分流电阻大小R IgRpgI Ig（1）图2电流表改装3、毫安表改装成电压表微安表串联分压电阻Rs，使大部分电压降落在串联的分压电阻上，而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程IgRg。
串联分压电阻大小RsU UgIgURgIg（2）图3电压表改装4、电表标称误差和校正使被校电表与标准电表同时测量一定的电流（电压），看其指示值与相应的标准值相符的程度。
校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。
选取其中最大的绝对误差除以量程，即得该电表的标称误差。
最大绝对误差标定误差 100%量程图5图4RR图6实验内容1、表头的主要参数(Rg,Ig)的测定。
将电源电压E调低，RW调至最大，按图１连线，调节E和RW （RW值适当调小）使表头满偏，记下此时标准电流表的读数，即为表头的满度电流Ig，然后断开接在表头上的连线，转接到电阻箱R13上，调节R13使得标准电流表的读数仍为刚才记录电流值Ig，此时电阻箱R13等于表头的内阻Rg。
大学电表改装实验报告
大学电表改装实验报告
实验报告
大学电表改装实验报告
实验目的：
本次实验的主要目的是了解电表的工作原理，以及通过改装电表，增加其测量功能的能力。
实验设备：
1. 电表
2. 相关工具（钳子、螺丝刀等）
3. 万用表
实验步骤：
1. 取下电表外壳，仔细观察电表内部结构。
2. 根据电表工作原理，确定可改装的部分，即测量电压、电流、功率因素等的部分。
3. 仔细拆解电表，将需要改装的部分取出。
4. 制作新的测量电路板，将其与电表内部的接线口相连。
5. 验证改装后的电表测量结果，使用万用表进行校准。
实验结果：
经过改装后，电表的测量范围得到了拓展，能够测量更多的电
参数。
在使用万用表进行校准后，改装后的电表测量结果精确可靠。
结论：
通过本次实验，我们了解了电表的工作原理，并且通过改装电表的实际操作，掌握了电表的基本结构和测量原理。
此外，通过改装电表，我们增加了其测量功能的能力，从而进一步提高了电表的实用价值。
《电表改装》 讲义
《电表改装》讲义一、电表的基本原理在我们探讨电表改装之前，先来了解一下电表的基本工作原理。
电表，无论是电流表还是电压表，其核心部件都是一个灵敏电流计，也称为表头。
表头主要由永磁铁和可转动的线圈组成。
当有电流通过线圈时，线圈在磁场中受到安培力的作用而发生转动。
表头所能通过的电流很小，一般在几十微安到几毫安之间，所能承受的电压也很低。
二、电流表的改装1、原理要将表头改装成量程较大的电流表，需要并联一个电阻。
因为并联电阻具有分流的作用。
设表头的内阻为 Rg，满偏电流为 Ig，满偏电压为 Ug（Ug ＝ Ig ×Rg）。
改装后的电流表量程为 I，需要并联的电阻为 R。
根据并联电路的特点，有 Ig × Rg ＝（I Ig) × R，通过这个公式可以计算出并联电阻 R 的值：R ＝ Ig × Rg ／（I Ig) 。
2、举例说明假设表头的内阻 Rg ＝50Ω，满偏电流 Ig ＝50μA，要将其改装成量程为 10mA 的电流表。
首先计算表头的满偏电压 Ug ＝ Ig × Rg ＝ 50 × 10^（－6) × 50 ＝25 × 10^（－3) V 。
然后根据公式计算并联电阻 R ＝ Ig × Rg ／（I Ig) ＝ 50 × 10^（－6) × 50 ／（10 × 10^（－3) 50 × 10^（－6)）≈ 0025Ω 。
3、误差分析在实际改装过程中，由于电阻的精度、表头的内阻测量误差等因素，可能会导致改装后的电流表存在一定的误差。
此外，温度的变化也可能会影响电阻的阻值，从而影响电流表的测量精度。
三、电压表的改装1、原理将表头改装成量程较大的电压表，需要串联一个电阻。
因为串联电阻具有分压的作用。
设表头的内阻为 Rg，满偏电流为 Ig，满偏电压为 Ug。
改装后的电压表量程为 U，需要串联的电阻为 R。
《大学物理实验》教案实验3 电表改装与校准
实验四 电表改装实验目的1．了解磁电式电表的基本结构。
2．掌握电表扩大量程的方法。
3．掌握电表的校准方法。
实验仪器待改装的表头，毫安表与伏特表（作标准表用），电阻箱，滑线变阻器，直流稳压电源等。
实验原理电流计（表头）一般只能测量很小的电流和电压，如果要用它来测量较大的电流或电压，就必须进行改装，扩大其量程。
1．将电流计改装为安培表电流计的指针偏转到满刻度时所需要的电流I g 称为表头量程。
这个电流越小，表头灵敏度越高。
表头线圈的电阻R g 称为表头内阻。
表头能通过的电流很小，要将它改装成能测量大电流的电表，必须扩大它的量程，方法是在表头两端并联一分流电阻R S ，如图4－2－1。
这样就能使表头不能承受的那部分电流流经分流电阻R S ，而表头的电流仍在原来许可的范围之内。
设表头改装后的量程为I ，由欧姆定律得 ()g g S g R I R I I =-1-=-=gggg g S I I R I I R I R （4－2－1） 式中I ／I g 表示改装后电流表扩大量程的倍数，可用n 表示，则有 1-=n R R g S可见，将表头的量程扩大n 倍，只要在该表头上并联一个阻值为R g ／(n －1)的分流电阻R S 即可。
在电流计上并联不同阻值的分流电阻，便可制成多量程的安培表，如图4－2－2所示。
同理可得)()()()(212211R R I R I I R I R R I I g g g gg g +=-=+⋅-⎩⎨⎧则 )(1211g g g I I I I R I R -=)()(12122g g g I I I I I R I R --=2．将电流计改装为伏特表电流计本身能测量的电压V g 是很低的。
为了能测量较高的电压，可在电流计上串联一个扩程电阻R p ，如图4－2－3所示，这时电流计不能承受的那部分电压将降落在扩程电阻上，而电流计上仍降落原来的量值V g 。
设电流计的量程为I g ，内阻为R g ，改装成伏特表的量程为V ，由欧姆定律得到()V R R I p g g =+g gg g p R V V R I V R )1(-=-= （4－2－2）式中V ／V g 表示改装后电压表扩大量程的倍数，可用m 表示，则有 g p R m R )1(-=可见，要将表头测量的电压扩大m 倍时，只要在该表头上串联阻值为g R m )1(-扩程电阻R p 。
大学物理实验报告电表的改装
⼤学物理实验报告电表的改装实验报告电表的改装⼀般电流计（表头）只允许通过微安级（低等级的也有毫安级的）电表，只能测量较⼩的电流或电压。
⽽实际测量的电流和电压都较⼤，要将表头改装，扩⼤其量程，常使⽤的各种电表都是⼯⼚设计、改装完成的。
有些电表为了测量交流电压或电流，在表内配上了整流元件。
关键词：电流计；表头；电流；电压⼀、实验⽬的1．掌握扩⼤电表量程的原理和⽅法；2．了解欧姆表的改装和定标。
⼆、实验原理1．表头的两个参数Ig 和Rg的测定要将表头改装成电表，必须知道表头的两个参数——使表头偏转到满刻度的电流Ig和表头内阻Rg。
这两个参数在表头出⼚时都会给出。
下⾯介绍实验测定这两个参数的⽅法，测量原理和线路如图9-1-1所⽰。
图9-1-1 表头I g，R g测定电路图（1）Ig的测定⾸先置滑线变阻器滑动触点C于输出电压最⼩处（A端），将开关S2合于“1”处时，表头G与微安表串联（图9-1-1中微安表⽐待测表头有较⾼准确度的“标准表”，若改⽤mA 级表头，则“标准表”相应地改为较⾼级别的mA表）。
接通开关S1，移动滑动触点C，逐渐增⼤输出电压，使表头G指针偏转到满刻度，此时微安表上读出的电流值即为Ig，记下这个值。
（2）Rg的测定保持上述电路状态不变（即不改变电源电压和C点的位置），使可变电阻R（采⽤电阻箱）为较⼤值，将开关S2拨于“2”处，连续减⼩R的值，使微安表重新指到Ig处，此时R的值即为Rg，这种⽅法称为替代法。
Ig 和Rg是表头的两个重要参数。
在选择表头时，这两个参数值越⼩越好。
2.电流表量程的扩⼤表头不能测量较⼤电流，如图9-1-2所⽰，若并上⼀个低值电阻R s ，则可以扩⼤其量程。
由图9-1-2，并联电阻R s 的值通过计算可以得到（I-I g ）R s =I g R g （9-1-1）所以R s =（9-1-2）若令n=，则R s =（9-1-3）式中，I 为扩充后的量程，n 为量程的扩⼤倍数。
电表的改装教学设计
电表的改装教学设计本节课的教学目标旨在帮助学生深入理解电表的改装原理和设计思想，提高学生对串并联电路的认识，并培养学生自主研究和合作探究的能力。
同时，通过实践操作，让学生体验到物理知识的应用和实用性，培养学生对科学实验的兴趣和热爱。
设计思路】本节课的设计思路是通过探究如何在大电流、大电压的电路中正常使用额定电压、额定电流较小的用电器，深化学生对串联分压、并联分流作用的认识。
通过合作设计改装电表，加深理解的同时提高学生灵活运用能力。
最后设置关于两个电表的串、并联使用的练题，在理解电表改装原理基础上，进一步拓展提升学生对这部分知识的应用。
教材分析】教材中没有单独的章节介绍电流表、电压表的改装，而是作为串联、并联电路的一个应用，以题的方式呈现。
教材的目的是强调欧姆定律的应用，通过对电流表量程的改装、电流表和电压表电路模型的建立等内容使串并联知识得以拓展。
着眼点仍然在于基本的物理规律，以学生自主推导分析为主。
对电表的使用在整个恒定电流部分都是重点，尤其是关于电路的设计、误差的分析，对电表的结构要求很高，而这些又是高考实验的重点和难点。
因此，对电表的改装需要让学生从根本上搞清楚原理和设计思想。
学情分析】从学生已有的知识来看：电表的改装建立在欧姆定律、串并联电路基础上，这两部分知识在初中都已初步研究，在前一节也做过系统的讲解分析，所以学生的理论基础已充足。
但是对串联分压、并联分流思想没有强化过，对其应用就更困难了，需要指导激活。
从学生的认知特点来看：高二的学生经过高中一年抽象思维的训练已经能初步进行深层次的思考，尤其是理科班的学生，其自身也不再满足于简单的听懂，更希望通过自己的思考获得知识，提升思维。
通过导学案问题设计的引导，学生可实现自主推导设计电表改装，并分析电表应用带来的问题。
这也是本节课的关键所在。
教学目标】1.知道小量程电流表G的工作原理、基本参数（满偏电流、满偏电压）及其关系。
2.知道小量程的电流表G在电路中就相当于一个电阻。
大学物理电表改装实验报告
大学物理电表改装实验报告大学物理电表改装实验报告引言：电表是我们日常生活中常见的电器设备之一，用于测量电流、电压和功率等电学参数。
在大学物理实验中，我们进行了一项电表改装实验，旨在了解电表的原理和结构，并通过改装电表，提高其测量精度和功能。
1. 实验目的本实验的主要目的是通过改装电表，提高其测量精度和功能。
具体目标如下：- 理解电表的原理和结构；- 掌握电表改装的基本方法；- 提高电表的测量精度；- 增加电表的功能。
2. 实验器材和材料本实验所需的器材和材料如下：- 电表：我们使用了一台传统的模拟电表，具有测量电流和电压的功能；- 电阻箱：用于改变电路中的电阻值；- 电源：提供电流和电压；- 连接电缆：用于连接电路中的各个元件；- 多用途电表：用于对改装后的电表进行校准和测试。
3. 实验步骤3.1 理解电表的原理和结构在进行电表改装之前，我们首先需要了解电表的原理和结构。
电表主要由电流计和电压计组成，通过测量电流和电压，并结合电路中的电阻值，计算出电路中的功率。
3.2 改装电表为了提高电表的测量精度和功能，我们采取了以下改装措施：- 更换电流计和电压计：我们选择了更精确的电流计和电压计，以提高测量精度；- 添加数字显示屏：通过添加数字显示屏，我们可以直观地看到电表测量结果，提高使用便捷性；- 增加温度补偿装置：在测量电流和电压时，电表的精度可能会受到温度的影响。
为了消除这种影响，我们增加了温度补偿装置，提高测量准确性。
3.3 校准和测试完成电表的改装后，我们使用多用途电表对改装后的电表进行校准和测试。
通过与多用途电表的比对，我们可以验证电表的测量精度和功能是否得到了提升。
4. 实验结果与讨论经过校准和测试，我们得到了以下实验结果：- 改装后的电表的测量精度明显提高，与多用途电表的测量结果相符；- 数字显示屏使得测量结果更加直观，方便了使用者的操作；- 温度补偿装置有效消除了温度对测量结果的影响，提高了测量准确性。
大学物理：电表的改装及校准资料讲解
大学物理：电表的改装及校准实验2 电表的改装及校准院（系）名称班别姓名专业名称学号实验课程名称大学物理Ⅱ实验项目名称电表的改装及校准实验时间实验地点实验成绩指导教师签名【实验目的】1.了解磁电式微安表的结构和工作原理2.学会测量微安表的量程和内阻3.将微安表改装为指定量程的电压表和电流表4.对改装表进行校准【实验仪器】电源（3A8V）、滑动变阻器（J2354-22Ω-4A，BX7-400Ω-0.58A）、被改装电表（2.5级，1mA）、标准电压表和电流表，数字多用电表（VC9801A+）、开关、导线等。
【实验原理】1.表头的量程和内阻是表征表头性能的基本参数，改装表头必须知道其内阻，测定表头内阻可直接用数字多用电表测。
2.将表头改装为安倍表3.如图4所示，扩大表头量程的方法是在表头两端并联一小阻值电阻Rp，扩程后AB端的电流为I=Ig+Ip，电阻Ip越小，电流I越大。
4.设要求改装表头的量程为I，由于表头和并联电阻两端电压电压相等，则Ig*Rg=Ip*Rp=(I-Ig)*Rp,所以 (1)5.将微安表改装为电压表6.如图5所示，扩大表头量程的方法是在表头两端串联一大电阻Rs，扩程后ab端的电压为Uab=Ug+Us。
7.设表头改装的电压表量程为Uab，由于表头和串联电流相等，则所以， (2)8.改装表的校准9.图6和图7为改装表的校准电路，虚线框内为改装装电表，标准电表的量程等于或略大于改装电流表的量程。
(1)改装表量程的校准慢慢调节滑动变阻器Ro的滑动端，使标准表指针指向改装量程（I或Uab），此时改变表指针应指向满偏量程否则微调电阻Rp或Rs，使改装表指针指在改装表满偏量程处。
(2)改装表刻度的校准调节滑动变阻器，使改装表指针从零刻度开始慢慢增大，每隔5条分度线记录一次改装表和标准表的读数，再使改装表指针从满偏刻度开始慢慢减小，每隔5条分度线记录一次改装表和标准表的的读数,计算两次电流的平均值的平均值或电压的平均值,比较两电流表差Δ或Δ），以电流为横坐标，Δ为纵坐标，由各次测量值连接而成的折线即为改装表的校准曲线。
大学物理设计性实验-多用电表的改装与调试
⼤学物理设计性实验-多⽤电表的改装与调试多⽤电表的改装与调试【实验⽬的】1、学习替代法测量微安表的内阻。
2、学习将微安表改装成较⼤量程电流表和电压表的原理和⽅法。
3、熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装并校准电流表、电压表的原理和⽅法。
【实验仪器】直流稳压电压（约6V ），交流电源（约15V ），数字多⽤表，1.5V ⼲电池（欧姆表专⽤），六位电阻箱，滑线变阻器，标准直流电流表，标准直流电压表，µA 表头【实验原理】1．表头的主要参数的测定表头的主要参数：量程和内阻。
量程是指针偏转满刻度时可测的最⼤电流值g I ，也称表头的满偏电流。
表头的内阻g R 是偏转线圈的直流电阻。
电表的内阻是电表两端的电阻。
替代法：测量电路如1-b 所⽰，将2K 置于1处，调节W R 使表头满偏（或在某⼀较⼤⽰值处），记下此时标准表的读数g I ；将2K 置于2处，调节2R 使标准表的读数仍为g I ，则2R R g =。
替代法是⼀种运⽤很⼴的测量⽅法，具有较⾼的测量准确度。
(⼀)改装微安表为电流表⽤来改装的微安表习惯上称为“表头”.表头有两个重要的参量：⼀个是满偏电流I g (⼜称为测量范围上限，当测量范围下限为零时，它就等于量程)；另⼀个是内阻R g .将表头改装为⼤量程的电流表时，应并联⼀个分流电阻R s ，使⼤部分电流从R s 流过，⽽同时仍满⾜流经表头的满偏电流为I g ，如图6-1所⽰.设改装后的电流表的量程为I ，根据欧姆定律得()g s g g I I R I R -?=?，得()g g s g I R R I I ?=- （6-1）设g I nI =，则1g g g s g gI R R R nI I n ?==-- （6-2）表头的内阻R g 由实验室给出，按照所需电流表的量程I ，由(6-1)式或(6-2)式可算出分流电阻R s 的阻值.(⼆)改装微安表为电压表微安表本⾝只能⽤来测量很低的电压(其量程为I g ·R g ).为了满⾜实际测量的需要，可在微安表上串联⼀个电阻R H (⼜称分压电阻)；使得待测电压⼤部分降落在串联的电阻R H 上，表头上承担的电压最⼤值仍然为I g R g ，如图6-2所⽰.设改装后的电压表量程为U ，由欧姆定律()g g H I R R U ?+=，得H ggU R R I =-（6-3）(三)改装微安表为欧姆表⽤来测量电阻的电表称为欧姆表，其原理如图6-3所⽰.图中E 为⼲电池的电动势，电阻R 0由可变电阻R l 和固定电阻R 2串联组成，固定电阻R 2中包含了电源的内阻， a 、b 为测量电阻时的接线柱，R x 为待测电阻.⽤欧姆表测电阻时，⾸先需要调零，即将a 、b 短路(R x =0)，调节可变电阻R 1，使表头指针偏转到满刻度，这时电路中的电流即为满偏电流.由全电路欧姆定律得g g E I R R =+ (6-4)可见，欧姆表的零分度线是在表头标尺的满刻度处，它正好与电流表的零分度线位置相反.将R 0阻值固定，R g +R 0就是欧姆表的内阻.当a 、b 断开时，R x =∞，表头指针不动.当a 、b 之间接⼊电阻R x 时，电路中的电流0g xE I R R R =++ (6-5)当R x 改变时，I 也随着改变.可见每—个R x 值都有—个对应的电流值I .如果我们在标尺上直接标出与I 对应的电阻R x 的值，就制成了欧姆表的标尺.为此⽤电阻箱代替R x ，当R x =R g +R 0时，电流为满偏电流的⼀半，即I=I g /2，指针指在表头标尺的中⼼，习惯上⽤R i 表⽰R g +R 0,称之为欧姆表的中值电阻.从电阻箱上取R i /2、R i 、2R i 、3R i ……时，记录相应表头指针的位置，就标出了欧姆表的标尺。
电表的改装和校正预习-大学物理实验-海南大学
电表的改装和校正预习【实验目的】1、学习替代法测量微安表的内阻。
2、掌握将微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法。
3、学会校正电流表和电压表的方法。
【实验仪器】1、 改装表表头仪器参数：1.5级100uA ； 数 量： 1个 2、 电流表仪器参数： 0.5级 ； 数 量： 1个 3、 电压表仪器参数： 0.5级 ； 数 量： 1个 4、 电阻箱仪器参数： ZX21型； 数 量： 1个 5、 滑阻器仪器参数：300Ω 0.5A ； 数 量： 1个 仪器参数：1.5K Ω 0.5A ； 数 量： 1个 6、 导线若干【实验原理】1、 替代法测微安表内阻电路 （1） 电路图：替代法测微安表内阻电路（2）测量原理当K2在1时标准表上的电流值与K2在2时标准表上的电流值一样时，说明改装表内阻Rg=R （电阻箱），操作时要注意两个表的量程要一致并且R 初始值要大一点。
2、 微安表的电流扩程与校正 （1）微安表的电流扩程原理扩大量程的方法是在微安表的两端并联一分流电阻R S ，图3所示。
这样就使被测电流大部分从分流电阻流过，而表头仍保持原来允许通过的最大电流I g 。
根据欧姆定律可得并联的电阻大小为1-=n R R gS(2)微安表的电流校正原理图3由于理论值总是会与实际要求有差别,改装后的电表必须经过精度高一级电表的校准,校准时一般只 校准主刻度上的点,电路图如下:3、 微安表改装成电压表校正 (1) 原理： 在实际使用时，为了能测量较高的电压，可在微安表上串联一个分压电阻R H ，如所示。
这样就可使大部分电压降落在串联的分压电阻上，而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程I g R g 。
设微安表的量程为I g ，内阻为R g ，欲改装成量程为V 的电压表，由欧姆定律可知,串联的电阻大小为g gH R I VR -=(2) 校正：电路图如下,其他的要求与校准电流表一样【实验内容与步骤】一、电流表内阻的测定1、按照原理图接线，保持开关打开2、调节电源电压约2V3、 3、 R1滑阻器头在中间，R 值尽量大4、 4、 使标准表与改装表表头量程一致为100uA5、 5、 闭合K2到1记录标准表读数16、 6、 闭合K2到2调节R 并且使标准表读数等于读数17、记录R 的值二、 电流表扩程与校正a) 先计算理论值，并把电阻箱的初值置为理论值图4b)校准电表的零点c)按图3改装电流表d)对改装电流表进行校准三、电压表扩程与校正：1、先计算理论值，并把电阻箱的初值置为理论值2、校准电表的零点3、按图4改装电压表4、对改装电压表进行校准【数据记录与处理】一、电流表内阻的测定1、仪器参数记录与处理(1) 改装表表头参数电表精度： 1.5级量程：I g= 100uA仪器视值误差：ΔI g= 100uA*1.5%=1.5uA （2）校正表参数电表精度： 0.5级量程：0.1mA （3）电阻箱规格：ZX212、用替代法测量电表内阻的数据处理R=ΔR g=R g=二、电流表扩程与校正1、仪器参数记录与处理标准表量程：电表精度：0.5级量程：1mA仪器误差：Δ＝1mA×0.5%＝0.005 mA2、电流表扩程电阻的确定（1）理论计算sjR1gRn==-（2）实际测量R S实=ΔR g= ΩsR=Ω3、电流表校正数据记录：(注意电表应先零校准))(I I I S -=∆校正图三、电压表扩程与校正1、 仪器参数 （1）改装表参数电表精度： 级 量程：100uA I g = ΔI g =I g = μA （2）校正表参数电表精度： 级 量程：2、 用替代法测量电表内阻电阻箱规格： R g = ΔR g= R g =3、 电压表校正数据改装表量程： 1V ，Hj VRRg I =-=R H 实=ΔR H 实=R H 实=3、 电压表校正数据[实验讨论]。
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物理·文明 满度电流 I g _________ A 被测表头内阻 改装1.5V量程的电压表串联电阻值 表1
改装表读数I（mA） 标准表读 递增时 数（mA） 递减时 平均 误差 ∆I（mA） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
U Rg Ig
R g __________ _
最大绝对误差 标称误差= 量程
最大引用误差=标称误差+标准表等级% 如0.5%<最大引用误差≤1.0%，等级为1.0级
改装表读数I（mA） 标准表读 递增时 数（mA） 递减时 平均 误差 ∆I（mA） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
表1
0.9 1.0
物理·文明 3、算出标准表由大到小及由小到大调节时两次读数的平均 值,及计算改装表和标准表之间的误差∆U； 4.以改装表读数为横坐标，标准表由大到小及由小到大调节 时两次读数的平均值为纵坐标，在坐标纸上作出电压表的校 正曲线，并根据两表最大误差的数值定出改装表的准确度等 级.
改装10mA量程的电流表并联电阻值 R2 Rg /(n 1)
RM
0.8
0.9
1.0
表2
改装表读数 （V ） 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
标准表读数（V ） 减小时 增大时 平均值
示值误差∆U（V）
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六 数据表格及处理
1、算出标准表由大到小及由小到大调节时两次读数的平均 值,及计算改装表和标准表之间的误差∆I； 2.以改装表读数为横坐标，标准表由大到小及由小到大调节 时两次读数的平均值为纵坐标，在坐标纸上作出电流表的校 正曲线，并根据两表最大误差的数值定出改装表的准确度等 级。
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3．将一个量程为 的表头改装成 （或自选）量程的 电压表：
（1）根据电路参数估计E 的 大小，根据式②计算扩程电 阻 R M 的阻值，可用电阻箱R 进行实验。按图9进行连线， 先调节R 值至最大值，再调 节E ；用标准电压表监测到 1.5V 时，再调节 R值，使改 装表指示为满度。于是 1.5V 电压表就改装好了。 （2）用数显电压表作为标准表来校准改装的电压表。 调节电源电压，使改装表指针指到满量程（1.5V ）,记下标 准表读数。然后每隔0.3V 逐步减小改装读数直至零点，再按原 间隔逐步增大到满量程，每次记下标准表相应的读数于表2：
2
间接测量的标准不确定度的传递
N f
N
x1 , x 2 , , x n
2 2 2
f 2 f 2 f 2 xn x1 x2 x1 x2 xn
物理·文明 一. F .L.D.b各量均为单次直接测量量, 不确定度为 :
RM U Rg Ig (2)
实际的扩展量程后的电压表原理见图4, 用电压表测电压时， 电压表总是并联在被测电路上。为了不致因为并联了电压表而改 变电路中的工作状态，要求电压表应有较高的内阻。
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五、实验步骤
1.用中值法或替代法测出表头的内阻：
1）中值法测量可参考图 6 接线。先将 E 调至 0V ，接通 E 、 R W ， 被改装表和标准电流表后，先不接入电阻箱 R ，调节 E 中 R W 使改装 表头满偏，记住标准表的读数，此电流即为改装表头的满度电流，
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只用于电压表改装,其余电流表及欧姆改装建议选用 量程。 3.仪器采用开放式设计，在连接插线时要注意：被改装表头 只允许通过100μΑ的小电流，过载时会损坏表头！要仔细检 查线路和电路参数无误后才能将改装表头接入使用。 4.仪器采用高可靠性能的专用连接线，正常的使用寿命很长。 但使用时须注意不要用力过猛，插线时要对准插孔，避免使 插头的塑料护套变形。
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实验题目：电表改装与校准
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海南大学 大学物理实验C 课程教案
适用专业：2013级 适用时间：2014年3月——2014年6月
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教学参考资料
1.海南大学物理实验中心网址： http://210.37.37.223/
2.海南大学网络教学平台: 大学物理C： /eol/homepage/common/open course/course/layout/page/index.题】 1．测量电流计内阻应注意什么？是否还有别的办 法来测定电流计内阻？能否用欧姆定律来进行测定 ？能否用电桥来进行测定？
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附录1：不确定度的计算方法（参考绪论）
A
N N
k i i 1
2
k k 1
2
B
仪器误差 3
A B
当前无法显示此图像。
仪器误差 / 3
F 4 1103 9.8 1 3 ?
F 4 0.360 9.8 ?
F ? F
L 0.1
1 3
1 3 1 3
?
L ? L
D 0.1
?
D ? D
b ? b
b 0.02
?
物理·文明 二.
物理·文明 测量原理图见图2。当被测电流计接在电路中时，用十进位电 阻箱替代它，且改变电阻值，当电路中的电压不变时，且电路 中的电流亦保持不变，则电阻箱的电阻值即为被测电流计内阻 。替代法是一种运用很广的测量方法，具有较高的测量准确度 。
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（二） 改装为大量程电流表
根据电阻并联规律可知，如果 在表头两端并联上一个阻值适当 的电阻 ，如图3所示，可使表 头不能承受的那部分电流从 上 分流通过。这种由表头和并联电 阻 组成的整体（图中虚线框 住的部分）就是改装后的电流表 。 如需将量程扩大 n倍，则不难得出
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实验仪器介绍
一、 主要技术参数
1． 电压源： 输出电压连续可调， 用按钮开关转换， 该仪器电压源设计有 0 ~ 2V 、0 ~ 10V 两档， 输出电压值用指针式电压表监测，电压表的满度值与量程开关同步。 2． 被改装电表：采用宽表面表头，量程100A ，内阻约1.6k ，精度 1.5 级 3．标准电压表：量程 20V, 四位半数字式电压表，精度 0.1% 4．标准电流表：分为三个量程: 200A, 2mA, 20mA, 四位半位数字式电流表，精度
l ? l
2 2 l lA lB 0.0292 0.0582 0.06cm
dA ?
△dB ?
(d) d A dB ?
2 2
E F L D 2d 2 b 2 l 2 ( )2 ( )2 ( )2 ( ) ( ) ( ) E F L D d b l
R2 Rg n 1 (1)
图3为扩流后的电流表原理图。用电流表测量电流时，电流 表应串联在被测电路中，所以要求电流表应有较小的内阻。 另外，在表头上并联阻值不同。
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(三）改装为电压表：
一般表头能承受的电压很小，不能用来测 量较大的电压。为了测量较大的电压，可 以给表头串联一个阻值适当的电阻 ，如图4所示，使表头上不能承受的那部 分电压降落在电阻 上。 这种由表头和串联电阻 组成的整体就是电压表，串联的电 阻 叫做扩程电阻。选取不同大小的 ，就可以得到不同 量程的电压表。由图4可求得扩程电阻值为：
I g _________ A ；再接入电阻箱 R （图中虚线所示） 。
改变 R 数值，使被测表头指针 从满度 100A 降低到 50A 处。 注意调节 E 或 R W ，使标准 电流表的读数保持不变。
R g ___________
物理·文明 2．将一个量程为100μA 的表头改装成 1mA（或自选）量 程的电流表 （1）根据电路参数，估计 值大小，并根据式①计算出分流 电阻值 （2）参考图8接线，先将E调 至0V ，检查接线正确后，调 节E 和滑动变阻器 ，使 改装表指到满量程，这时记 录标准表读数。注意： 作 为限流电阻，阻值不要调至 最小值。然后每隔0.2mA逐步 减小读数直至零点，再按原 间隔逐步增大到满量程，每 次记下标准表相应的读数于 表1。
一、实验目的 1．测量表头内阻 及满度电流 。 2．掌握将 表头改成较大量程的电流表和电压表 的方法。 3．设计一个 的欧姆表，要求 在 范围内使用能调 零。 4．用电阻器校准欧姆表，画校准曲线，并根据 校准曲线用组装好的欧姆表测未知电阻。 5．学会校准电流表和电压表的方法。
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二、实验仪器 FB308型电表改装与校准实验仪1台 , 附专用连接线等。
d ? d
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附录2：Exel数据处理过程
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作图求解
表2
改装表读数 （V ） 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 标准表读数（V ） 减小时 增大时 平均值 示值误差∆U（V）
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七、注意事项
1.仪器内部有限流保护措施,但工作时尽可能避免工作电源短 路(或近似短路),以免造成仪器元器件等不必要的损失。 2.实验时应注意电压源的输出量程选择是否正确, 量程一般
0.1% ，用按钮开关转换量程。 5. 电阻箱 R : 0 ~ 111111 ,分辨率 0.1 。
6．外电源： AC 220V 10%, 50Hz 。
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三、实验原理 （一） 测量量程 、内阻 ： 1．半电流法也称中值法
测量原理图见图1。当被测电流计接在电路中时，使电流计满 偏，再用十进位电阻箱与电流计并联作为分流电阻改变电阻值 即改变分流程度，当电流计指针指示到中间值，且总电流强度 仍保持不变，显然这时分流电阻值就等于电流计的内阻。