电学实验电表改装与多用电表

1
2
5
10
0
0.2 0.4
3
0
0.6
Βιβλιοθήκη Baidu
A
0
12
15
0
3
V
0.6 3
3 15
- 变式 1、如图乙中，
- （乙）
电流表选择 0~3A 量程时读数是 电压表选择 0~3V 量程时读数是
A；选择 0~0.6A 量程时读数是 V；选择 0~15V 量程时读数是
A。 V。
（二）游标卡尺的读数
游标卡尺有 10 分度，20 分度、50 分度三种， 对应的精确度分别是 0.1mm、0.05mm、0.02mm
；
可见改装为量程更大的电流表后，新电流表的内阻比原来表头的内阻更小。
（2）表头改装为电压表——串联大电阻
表头的电压量程为 IgRg，虽然可以直接用来测量电压，但是电压量程 IgRg 很小，不能满足实际需要。 为了能测量较高的电压，必须扩大它的电压量程。方法是在表头上串联一个分压电阻 RH （如图 b 所示）。 使超出量程部分的电压加在分压电阻 RH 上，表头上的电压仍不超过原来的电压量程 IgRg 。
端的零刻度线处。如果不在，就应该进行机械调零。
螺旋测微器的螺距是0.5 mm，可动刻度一周为50格；旋钮每旋转一周，测微螺杆P前进 或后退0.5 mm。因此，可动刻度H每转过l格，测微螺杆P前进或后退0.01 mm。
3．螺旋测微器的读数： 固定刻度的读数（mm）+可动刻度上的格数（估读一位）×精确度0.01 mm
读数时需要注意半毫米刻度线是否露出。
读数注意有效数字位数。 1
1
1
10
20
50
读数方法：主尺读数(mm) + N × 精确度(mm)
没有估读！
标尺 0 刻度线对应主尺左边刻度读数
标尺与主尺刻度线对齐 的刻度线序号（0 开始）
（1）读数
cm
10
11
0
10
5
6
0 5 10 （2）读数
12（cm） 20
（3）读数
0123 45
7 8 9 10
）
A．将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.04A
B．将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02A
C．将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06A
D．将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.01A
三、多用电表的使用
（一）多用电表测量电流、电压
1．使用前应观察指针是否指在刻度盘
高中物理 电学实验专题（一）
一、测量仪器的读数
（一）读数基本原则： 1．一切测量都存在误差，测量误差出现在哪一位，读数就相应读到哪一位，直接测量中读出的测量值的
有效数字的最后一位要与读数误差所在的一位对齐。 2．凡是分度值是一个单位的，如“1mm”、“1mA”、“0.1A”等，读数估读到分度值的下一位。 3．凡是分度值是 2 或 5 个单位的，如“2N”“0.02A ”、“0.5V”等，读数精确到分度值本位。
012 3456789 0
2
3
（4）读数
0
1
2
3
★读数留意：①莫将标尺左边缘看做 0 零度线；②标尺部分乘积末位为 0 的记得保留有效数位。
（三）螺旋测微器（千分尺）的读数 1．螺旋测微器的构造：
测砧A、测微螺杆P、尺架F、止动旋钮 、固定刻度S、可动刻度H、粗调旋钮K、微调旋钮K’ 2．螺旋测微器的原理：
设表头的量程为 Ig，内阻为 Rg，欲改成的电压表的量程为 V， 由欧姆定律得：
I g (Rg RH ) V
G
可得：
RH
V Ig
Rg
可见，要将量程为 Ig 的表头改装成量程为 V 的电压表， 须在表头上串联一个阻值为 RH 的附加电阻。
同一表头，串联不同的分压电阻就可得到不同量程的电压表。
图 b 改装电压表原理图
例题2、一位同学用螺旋测微器测量甲、乙、丙三根金属导线的直径，其示数如图4所示，
则金属导线的直径分别为：甲
mm，乙
mm，丙
mm。
甲
乙
丙
图4
二、电表改装
常用的电流表和电压表都是由小量程的电流表 G（表头）改装而成的，表头内阻 Rg ，满偏电流 Ig ， 满偏电压 Ug ，Ug =Ig Rg ；Ig 越小，表头的灵敏度就越高。
1
2
0
0.2 0.4
3
0
0.6
A
5
10
0
12
15
0
3
V
0.6 3
3 15
- 例题 1、如图甲中，
- （甲）
电流表选择 0~3A 量程时读数是
A；选择 0~0.6A 量程时读数是
A。
电压表选择 0~3V 量程时读数是
V；选择 0~15V 量程时读数是
V。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------我是华丽的分割线
的阻值是
。
【变式 3】
（2015 北京）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 （
设表头改装后的量程为 I，根据欧姆定律得：
(I I g )Rs I g Rg ；
G
Rs
I g Rg I Ig
；
若： I nI g
则： Rs
Rg n 1
图 a 改装电流表原理图
当表头参量 Ig 和 Rg 确定后，根据要扩大量程的倍数 n，可计算出需要并联的分流电阻 Rs，实现电流 表的扩程。
改装为电流表的量程越大，表头需要并联的电阻
改装为电压表的量程越大，表头需要串联的电阻
；
例题 3、有一灵敏电流计 G，满偏电流是 1mA，内阻 r=100Ω。（结果保留两位小数）
（1）改装成量程是 0.6A 的电流表，需要
联一个阻值为
Ω 的电阻 R1；
（2）改装成量程是 15V 的电压表，需要
联一个阻值为
Ω 的电阻 R2；
（3）若在（1）改装后的电流表基础上再改装成量程 3V 的电压表，需要串联一个电阻 R3，则 R3
（1）表头改装为电流表（扩大量程）——并联小电阻
欲用该表头测量超过其量程 Ig 的电流，就必须扩大它的量程。表头的内阻 Rg 一般很小，扩大量程的 方法是在表头上并联一个分流电阻 Rs（如图 a 所示）。使超量程部分的电流从分流电阻 Rs 上流过，而表 头仍保持原来允许流过的最大电流 Ig。图中虚线框内由表头 G 和 Rs 组成的整体就是改装后的电流表。