高三物理电表的改装

G 10mA S4 － 1mA
Rc R1
A A′ Ro
gk001.2008年高考理综全国卷Ⅰ. 22、II. 22、II.（12分）一直流电压表 V，量程为1 V，内阻 为 1000 ，现将一个阻值在 5000-7000 之间的固定 电阻 R1 与此电压表串联，以扩大电压表量程，为求
得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源
①采用如图1所示的电路测电流表G的内阻Rg，根据电 路图连接实物图；
电位器 G R2 S2 R1
电阻箱 G
电阻箱 E r S1 图1
解①: 实物连接图如图蓝线所示
S2
电源
S1
②测得电流表G内阻为Rg，把它改装成量程为UV的 电压表，需要 串 联（填“串”或“并”）一个电阻 Rx，RxU =V I g Rg 。 ③把改装好的电压表与标准电压表进行逐格校对，试 在方框内画出校对电路图。改装及校准所用器材的实 物如右图2所示, 试在所给的实物图中画出连接导线。 G
G
R′
A1
R0
R
E 图1
S
（2）将G改装成两种倍率（如“×1”、“×10”）的 欧姆表．现有两种备选电路，如图2和图3所示，则图 2 （选填“2”或“3”）为合理电路；另一电路不合 理的原因是 图3不能改变电流表的量程， ． 即实际上图3不可能实现多倍率欧姆表 在合理的电路中，当开关S合向 b 端，这时的欧姆 表是较大倍率挡． Rd G G Ra Rb Rc S R R S b a d E c E
I2 10mA
三、电压表量程的扩大 ——串联一个大电阻
Ug Rg

U Ug R
则有
Ug G
U-Ug
若U=nUg
Rg
U
R
R
U Ug Ug
Rg (n 1 )Rg
例. 若电流表的内阻Rg=1000Ω 满偏电流Ig=100μA ， 怎样把它改装成量程为U=3V的 电压表？ 解： Ug=IgRg=0.1V n=U/Ug=30
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 B （填写字母代号）， 请在图1的虚线框中 用 画出符合要求的实验电路图（其中电源、开关及连 线已画出）． 实验电路如右图所示
－
G
＋
R1
R2
R3
R4
R5
R6
10mA
1mA 3V 15V Ω
虚线框中等效于一个1 mA的电流表
043.南通、扬州、泰州三市08届第二次调研测试9 9．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，
3.1 3.0 100% 3.2% 3.1
六、多用表的电原理图
－
G
＋
R1
R2
Ig=0.5mA， － mA＋ Rg=200 Ω
－ mA＋
R5
R3
1mA
R4
3V 15V
R6
10mA
Ω
mA表头 Ig′= 1mA， Rg′ =100 Ω R1=20Ω R2=180Ω R3=2.9 KΩ R4=14.9 KΩ R5 +R6 =1.4KΩ
乙图 同样求出R1
3V R1
15V
R2
R1=（ n1 -1）Rg=2900 Ω
Rg+R1+R2=15÷1=15 kΩ －
R2= 12 kΩ
乙
3V
15V
五、改装电压表的校对 电路图如图示 V为标准电压表， R为滑动变阻器(分压器接法), 虚线框中为改装电压表。
G
R1 V
R
S 改变变阻器R的滑片位置，使电压表的示数分别为0.5V 、 1.0V、 1.5V、 2.0V……核对改装电压表的示数是否 正确,并算出改装的电压表满刻度时的百分误差。 例：改装的电压表满刻度3V时，标准电压表V的读 数为3.1V，则百分误差
（2）将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路， 2 为合理电路，另一电路 示于图2和图3 。图__________ 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. G
Ra
Rb
S3 Rd 10mA 1mA S E 1 图3 图2 图4 （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）如右图4所示：
电 表 的 改 装
电 表 的 改 装
一、电流表量程的扩大 二、双量程电流表 三、电压表量程的扩大 四、双量程电压表 五、改装电压表的校对 六、多用表的电原理图 043. 南通、扬州、泰州三市08届第二次调研测试9 004. 南京师大物理之友电学综合(二) 14 gk001. 2008年高考理综全国卷Ⅰ. 22、II 062. 北京市海淀区二模反馈题21(2) 046. 南京市2008届第一次模拟考试11 058. 08年苏、锡、常、镇四市教学情况调查（二）11 gk011. 2008年高考物理海南卷14 061. 北京西城区2008年5月抽样21
∴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。 解： 甲图 Ug= IgRg =0.1V， n1=30 n2=150 R1=（ n1 -1）Rg=2900 Ω
G
R1 － 甲
G
R2
R2=（ n2 -1）Rg=14900 Ω
0.70 103 ( R1 RV R2 ) E
解得E=6.3V, R1 =6000 , 量程为 U 1.0 103 ( R1 RV ) 7V
E S1
S2
062.北京市海淀区二模反馈题21(2) 21.（ 2）在把电流表改装成电压表的实验中，把量程 为Ig、内阻未知的电流表G改装成电压表。
数
1A
，同时毫安表指针满偏．
⑵回答下列问题：
①在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数
为3.1 Ω，由此可知毫安表头的内阻为 310 Ω
．
②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流
表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为 0.495 A．
③对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可 能影响它的准确程度的因素： 例如：电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化； 。 标准表和毫安表的读数误差；电表指针偏转和实际
（电动势E为6 ~ 7V，内阻不计）、 V R1 R2 S2 E S1
一阻值R2＝2000 的固定电阻、
两个单刀开关S1、S2及导线若干。
（1）为达到上述目的，将对应的图连成一个完整的 实验电路图。
（ 2 ）连线完成以后，当 S1 、 S2 均闭合时 , 电压表示数 为0.90V；当S1闭合, S2断开时, 电压表示数为0.70V。 由此可以计算出改装后电压表的量程为_______ V, 7 6.3 电动势为_______V 。 R1 解：实验电路图如右图示 V 3 0.90 10 ( R1 RV ) E R2
电流的大小不成正比；等等
解见下页
题目
【解析】（1）将滑动变阻器的滑动头调至b点是为了 保护毫安表；在调节电阻箱时，由于接入回路的电阻 增加，故电流表电流会减小；为了能成功改装为1A的 量程的电流表，需要通过调节滑动变阻器使标准电流 表示数回到1A； （2）电阻箱的电阻读数为3.1Ω，此时毫安表满偏， 电阻箱上的电流为1000mA－9.9mA=990.1mA， 根据并联电阻值与电流值成反比，可计算毫安表的 内阻为310Ω； 若毫安表半偏,电阻箱的电流也减半为495mA=0.495A; 本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变 化, 导致标准电流表的示数无法精准显示1A, 还有电表 本身读数上的误差,以及电表指针偏转本身不是随电流 均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度
图4 E R0
G
Ig
V
V
R S 图5
③实验电路图如图4示， 实物连线图如图5示
046.南京市2008届第一次模拟考试11 11．（本题9分）有以下的可供选用的器材及导线若 干条，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电 流． A．待测电流表 A0：满偏电流约为 700～800μA、内阻 约100Ω，已知表盘刻度均匀、总格数为N． B．电流表A：量程0.6A、内阻0.1Ω． C．电压表V：量程3V、内阻3kΩ．
D．滑动变阻器R：最大阻值200Ω．
E．电源E：电动势约3V、内阻约1.5Ω．
F．开关S一个．
(1) 根据你的测量需要，“B．电流表A”、“C．电压 表V”中应选择 C _______．（只需填写序号即可） (2) 在虚线框内画出你设计的实验电路图．
(3) 测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测 电流表A0的指针偏转了n格，可算出满偏电流 N U IAmax = _______________ ， n RV A0 V 式中除N、n外，其他字母 符号代表的物理量是 R1 _______________________ U为电压表读数， RV为电压表内阻． ________________ ． 解：（2）电路如图所示．
百度文库
图2
图3
题目
gk011.2008年高考物理海南卷14 14、一毫安表头 mA 满偏电流为9.90 mA，内阻约为 300 Ω．要求将此毫安表头改装成量程为1 A的电流 表，其电路原理如图所示．图中，A 是量程为2 A的 标准电流表，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S为开 关，E为电源． mA ⑴完善下列实验步骤： ①将虚线框内的实物图按电路 A 原理图连线； mA R0 b R0 A R E a S S E 实物连线如图示；
一、电流表量程的扩大 由 ( I - Ig ) R= Ig Rg
——并联一个小电阻
I-Ig I R
R
I g Rg I Ig R I g Rg I Ig Rg n1
G Ig Rg
若I =n Ig ，则
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？ 解：R= Ig Rg／( I- Ig ) =0.1×1000 ／9.9=10.1Ω
或 R=Rg／(n-1)=1000 ／99=10.1Ω
二、双量程电流表
如图示是一个双量程电流表,
Ig=0.5mA，Rg=200 Ω，计算R1和R2的阻值。
解：（R1+R2） (I1-Ig) = Ig Rg Ig（Rg+ R2 ）=(I2-Ig) R1 解得 R1=20Ω R2=180Ω － G R1 R2 I1 1mA ① ②
下列说法中正确的是 ( BC ) A．A1、A2的读数之比为1:1 B．A1、A2的读数之比为5:1 C．A1、A2的指针偏转角度之比为1:1 D．A1、A2的指针偏转角度之比为1:5 E r S
A1 A2
004.南京师大物理之友电学综合(二) 14、 14. 现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满 偏电流为50µ A ，内阻约为800～850 Ω，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20Ω；滑动变阻器R2，最大 阻值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）标准电流表A ，满偏电流1.5mA ； （1）采用如图1所示电路测量表头的 G R 内阻，为提高测量精确度，选用的滑 S2 R′ R2 ；选用的电池 动变阻器为__________ E3 为__________ 。 S1 E 图1
058. 08年苏、锡、常、镇四市教学情况调查（二）11 11．（12分）现有一满偏电流为50μA、内阻约为 800～850的59C2型小量程电流表G（表头），另外 可供选择的器材有： 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）
②将滑动变阻器的滑动头调至 b “b”），电阻箱R0的阻值调至零；
③合上开关；
端（填“a ”或
④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流， 使标准电流表读数为1 A； ⑤调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏， 此时标准电流表的读数会 减小 （填“增大”、
“减小”或“不变”）；
⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读