實驗八 把電流表改裝為電壓表

1、實驗八 把電流表改裝為電壓表【學習目標】1知道用“半偏法”測電流表內(nèi)阻的原理2會根據(jù)實驗原理選擇實驗所需器材【基礎知識概述】1實驗原理一個電流表有二個參量，即，其額定電壓為，由于很小(幾百微安幾十毫安)，通常為幾百歐姆，故比較小為測量較大的電壓值，可在電流表上串聯(lián)一個大阻值的電阻，把作為電流表內(nèi)阻的一部分，這樣的電流表就可分擔較大的電壓，改裝后作為電壓表使用如實驗圖8-1所示說明：電流表的滿偏電流可從表盤上直接讀出電流表的內(nèi)阻可用“半偏法”測出，電路如實驗圖8-2所示測量原理：電阻箱R未接入電路時，調(diào)節(jié)R的大小，使電流表滿偏，閉合后，R大小不變，改變電阻箱R的阻值，使電流表半偏由于很小，則R的

2、值很大，在開關閉合前后，線路上的總阻值變化很小，我們就認為不變，因此干路上的電流也不變，當電流表的指針半偏時，流過電阻箱R的電流與通過電流表的電流相等，則注意：滑動變阻器的阻值很大，在閉合前，其阻值應調(diào)至最大電阻箱R不能用變阻器替代測電流表內(nèi)阻時，在閉合后，不能再調(diào)節(jié)R，以保持電路中總電流不變測電流表內(nèi)阻時，必須確保R>>R2實驗器材電流表、變阻器、電阻箱、電源、開關(兩個)標準電壓表及導線若干3實驗步驟(1)按實驗圖8-2連接好電路(2)利用“半偏法”測出電流表的內(nèi)阻(3)若要改裝成量程為U的電壓表，據(jù)知，電流表需串聯(lián)的電阻(4)利用實驗圖8-3所示電路，對改裝的電壓表進行校對注

3、意：校對改裝的電表時，若要從零開始連續(xù)校對，則變阻器必須接成分壓式弄清改裝后電流表的表盤上刻度示數(shù)的大小相對誤差的計算式為4誤差分析利用“半偏法”測出電流表內(nèi)阻，事實上當閉合后電路結構已發(fā)生變化，導致線路總電阻減小，由閉合電路的歐姆定律知，線路上的電流增大，當流過電流表的電流為時，流過電阻箱的電流大于，故知，即“半偏法”把電流表的內(nèi)阻測小了內(nèi)阻測小的電流表改裝成電壓表后，電壓表內(nèi)阻的真實值比計算值大，故改裝量程偏大【經(jīng)典例題精講】例1 (2000·廣東測試)實驗圖8-4是“半偏法”測電流表內(nèi)阻的電路圖，圖中R是_，R是_，正確連接后，實驗步驟如下：A合上開關，調(diào)整R的阻值，使電流表指

4、針偏轉滿刻度B斷開，記下R的阻值C合上開關，調(diào)整R和R的阻值，使電流表指針偏轉到正好是滿刻度的一半D斷開，將R阻值調(diào)到最大上述_項步驟有錯誤，應_才正確改正后正確操作步驟的順序編碼為_只有當R比R_時才可認為，因為并入R后電路的總電流會變_，故的真實值比R要稍_分析：圖中的R應為滑動變阻器，R是電阻箱，因為R是為調(diào)整滿偏，而R是為了調(diào)整電流表半偏時讀出電阻值步驟C中有錯誤，R調(diào)整至G滿偏后不能再動，閉合后，通過調(diào)整R來使G達到半偏，這樣正確順序應為DACB；只有當R比R小的多時，閉合后R的接入對電路的影響才可忽略，從而近似認為因為并入R后電路總電阻變小故電流會變大，因此的真實值比R要稍大答案：

5、滑動變阻器 電阻箱 C 只調(diào)整R的阻值 DACB 小得多 大 大例2 (2000·南寧測試)用半偏法測電流表G內(nèi)阻，如實驗圖8-5所示，將下列說法中正確的選出來( )A開關接通前，R必須調(diào)節(jié)到高阻值處B開關接通后，R的阻值無需調(diào)節(jié)C當電流表示數(shù)從滿偏電流調(diào)到半偏電流時，R中電流稍大于DR阻值的大小，對實驗誤差沒有影響分析：半偏法的步驟是：閉合，調(diào)節(jié)R，使達到滿偏；閉合，調(diào)R，使的示數(shù)變?yōu)?，此時R的示數(shù)等于半偏法的前提是，因而在實驗前需將R調(diào)到高阻值處，A、B正確由于閉合前電流為，閉合后，電路中總電阻要變小，因而總電流要比略大，因而C正確答案：A、B、C評注：在閉合前R調(diào)到高阻值處，目

6、的有兩個：是實驗條件所需；是閉合S后，避免的示數(shù)超過滿偏，燒壞電流表由于，閉合后，的示數(shù)為，R的電流比略大，故可認為例3 (2001·濰坊模擬)電壓表由電流表G與電阻R串聯(lián)而成如實驗圖8-6所示，若在使用中發(fā)現(xiàn)此電壓表的湊數(shù)總比準確值稍小一些，采用下列哪種措施可能加以改進( )A在R上串聯(lián)一比R小得多的電阻B在R上串聯(lián)比R大得多的電阻C在R上并聯(lián)一比R小得多的電阻D在R上并聯(lián)一比R大得多的電阻分析：本題主要考察并聯(lián)電路分流作用在電表改裝上的作用根據(jù)題意，在R上并聯(lián)一個比R大得多的電阻使電流表中的電流稍有增加，這樣G表示數(shù)稍有增大答案：D評注：電流表和電壓表指針能夠偏轉的原因是表中有電

7、流通過，并且所通電流與指針偏轉角度成正比該題中電壓表讀數(shù)總是略小一些，說明通過的電流略小，應略微減小電壓表內(nèi)阻，因此選D例4 (2002·上海測試)兩個電壓表甲、乙是由完全相同的電流表改裝成的，它們的量程分別為5V，15V，為了測量15V20V的電壓，把甲、乙串聯(lián)使用，則兩表的( )A讀數(shù)相同B指針偏轉角度相同C讀數(shù)正比于表的內(nèi)阻D指針偏轉角度正比于表的內(nèi)阻分析：電流表改裝成電壓表以后，表頭的內(nèi)阻并沒有變化，其量程也沒有發(fā)生變化，兩電壓表中因電流相同，故兩表指針偏轉角度相同；而讀數(shù)是整個電表內(nèi)阻分壓所決定，表盤是改裝后的刻度值，故讀數(shù)正比于表的內(nèi)阻(表頭內(nèi)阻與分壓電阻之和)答案：BC

8、例5 (2002·青島模擬)實驗圖8-7是改裝成的電壓表和標準表校對的電路圖，實驗圖8-8是實物圖 (1)按照電路圖在實物圖上連線(2)在校準中，讀得標準表的滿刻度讀數(shù)為6V，而改裝表的讀數(shù)卻為5.9V，那么改裝的電壓表相對于滿刻度的百分誤差為多少？分析：(1)略(2)改裝表相對于滿刻度的百分誤差為：例6 (2000·濰坊檢測)一量程為100A的電流表，內(nèi)阻為100，現(xiàn)串聯(lián)一個9900的電阻將它改裝為電壓表，該電壓表的量程是_V用它來測量電壓，表盤指針位置如實驗圖8-9所示，此時電壓的大小為_V分析：電流表與一較大阻值的電阻串聯(lián)即可改裝成為一電壓表解：根據(jù)，有：此時指針所表

9、示的電壓為0.8V評注：電表改裝，要分清電壓表需串電阻，然后再用部分電路歐姆定律知識來解決【同步達綱練習】1如實驗圖8-10所示是電阻箱的面板示意圖，下列說法正確的是( )A該電阻箱的最大電阻為99999.9B除“0”以外，該電阻箱的最小阻值為0.1C若面板上各旋鈕的位置如圖所示，這個電阻箱此時A、B間的阻值是20463.9D若面板上各旋鈕的位置如圖所示，這個電阻箱此時A、B間的阻值是2046392用“半偏法”測電流表的內(nèi)阻實驗中，如實驗時要進行的步驟有：A合上B合上C將R的阻值調(diào)到最大D調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏到滿刻度E記下R的阻值F調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏到滿刻度一半把以上步驟的字母代號按實驗的合理順序填在橫線上：_如果在步驟E中所得R的阻值為600，則電流表的內(nèi)阻的測量值為_3用“半偏法”測電流表的內(nèi)阻時，備用的器材有：A電流表(量程0100A)B標準電壓表(量程05V)C電阻箱(阻值范圍09999)D電阻箱(阻值