實(shí)驗(yàn)：把電流表改裝為電壓表

1、實(shí)驗(yàn)：把電流表改裝為電壓表一、知識(shí)要點(diǎn)歸納1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模喊央娏鞅砀难b為電壓表(2)實(shí)驗(yàn)原理：常用的電流表的主要部件是當(dāng)線(xiàn)圈中有電流通過(guò)時(shí)，線(xiàn)圈常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的。一塊永久性的磁鐵和一個(gè)能在永久磁鐵的磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)圈，在磁場(chǎng)力的作用下帶著指針一起偏轉(zhuǎn)。線(xiàn)圈是由很細(xì)的導(dǎo)線(xiàn)繞成的，它的電阻Rg就是電流表的電阻，一般為幾百到幾千歐。這個(gè)線(xiàn)圈允許通過(guò)的最大電流Ig叫做滿(mǎn)偏電流，這是因?yàn)殡娏鞅硗ㄟ^(guò)的電流為Ig時(shí)它的指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度處，電流如果超過(guò)Ig,不但指針指示不出數(shù)值，電流表還可能燒毀。通過(guò)電流表的電流越大，電流表指針的偏角就越大。根據(jù)歐姆定律可以

2、知道，加在電流表兩端的電壓越大，指針的偏角也越大。如果在刻度盤(pán)上直接標(biāo)出電壓值，就可以用它來(lái)測(cè)量電壓。但是，因?yàn)镽gig一般很小，不能直接用電流表測(cè)量較大的電壓。如果被測(cè)電壓大于RgIg,通過(guò)電流表的電流將超過(guò)Ig而把電流表燒毀。如果給Ig一R；電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，分擔(dān)一部分電壓，就可以用來(lái)測(cè)量0-F-(G-=w+.:-較大的電壓了。加了分壓電阻并在刻度盤(pán)上標(biāo)出電壓值，就把用u,圖51電流表改裝成了的電壓表。如圖51所示。、思維能力拓展2.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)測(cè)量rg。改裝成電流表需要知道三個(gè)數(shù)據(jù)Ig、Ug、rg,Ig可以直接從表上讀出，rg可以由實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出，Ug可以由Ug=Igrg算出。

3、圖52用如圖52所示的電路圖測(cè)出電流表的內(nèi)阻rg,圖中的R用電位器,叱用電阻箱。合上開(kāi)關(guān)S1,調(diào)整R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度，再合上開(kāi)關(guān)S2,調(diào)整總的阻值，使視力表指針偏轉(zhuǎn)的角度是滿(mǎn)偏的一半。當(dāng)R比R/大的多時(shí)，可以認(rèn)為rguR(2)改裝成為電壓表。測(cè)出rg之后，算出電流表的滿(mǎn)偏電壓Ug,然后算出把改裝成為2V的電壓表時(shí)應(yīng)該串聯(lián)多大的電阻R1，在電阻箱上取好阻值R1，把電流表跟電阻箱串聯(lián)起來(lái)，就改裝成一個(gè)量程是圖5 32V的電壓表了。(3)校對(duì)。現(xiàn)在把安裝好的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)的電壓表進(jìn)行核對(duì)，實(shí)驗(yàn)電路如圖53所示,V是標(biāo)準(zhǔn)的電壓表。改變變阻器R2的滑片的位置，使V的示數(shù)分別為0.5V、IV

4、、1.5V、2V,并核對(duì)改裝電壓表的示數(shù)是否正確。三、綜合能力創(chuàng)新應(yīng)用3.注意事項(xiàng)：(1)實(shí)驗(yàn)之前要搞清電位器的阻值變化與其旋轉(zhuǎn)方向的關(guān)系、一般來(lái)說(shuō)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)電阻變小。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將電位器逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，使其阻值增大。(2)調(diào)半偏時(shí)，應(yīng)該只調(diào)節(jié)R/,不能再調(diào)節(jié)R,以保證電路中的總電流不變。(3)選擇實(shí)驗(yàn)器材R和R時(shí)，要注意RR/,一般100倍以上為好，這樣才能認(rèn)為電路中總的電流近似不變。注意所選擇的可變電阻R必須能夠讀數(shù)，即R應(yīng)為電阻箱。(4)電流表的內(nèi)阻應(yīng)多測(cè)幾組取平均值，以減小誤差。(5)改裝后的電壓表，必須跟標(biāo)準(zhǔn)的電壓表進(jìn)行核對(duì)，并計(jì)算出滿(mǎn)偏誤差。為了保證核對(duì)時(shí)能從零刻度開(kāi)始一格一格地進(jìn)行，

5、所以滑動(dòng)變阻器必須采用分壓接法。學(xué)會(huì)解題【例題1】有甲乙兩個(gè)不同的電流表，每個(gè)表的指針偏轉(zhuǎn)與電流成正比且刻度均勻。把阻值為R1的電阻與甲表串聯(lián)，阻值未知的另一電阻與乙表串聯(lián)，把改裝后的甲、乙兩個(gè)電流表串聯(lián)，接到電路A、B的兩端，如圖5-4(1)(2)必101R1n4I 02R22圖54所示，發(fā)現(xiàn)甲、乙兩表的指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)分別是m、n2,然后將這兩個(gè)表并聯(lián)，再接到電路A、B的兩端，如圖5-4(2)所示，發(fā)現(xiàn)甲、乙兩表的指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)分別是n3、n4,試求電阻R2的阻值。I 1 = 1 2。設(shè)甲乙兩表解析：第一種情況中，由于兩表串聯(lián)，因此它們的讀數(shù)相等，即有心1 01 , I 4n4 I 02指針每偏

6、轉(zhuǎn)一格，表示的電流分別為1。1、1。2,則有：11n110112n2102對(duì)于第二種情況下，甲乙兩表的讀數(shù)分別為13、I4則有：I3兩式相比得：nlR1.n4R2,可解得：nin2n2n3R1R2n1n4【例題2】?jī)芍煌耆嗤撵`敏電流表改裝成量程不同的電壓表Vi、V2,如果將兩表串聯(lián)起來(lái)后去測(cè)某一線(xiàn)路的電壓，則兩只表()A.讀數(shù)相同B.指針偏轉(zhuǎn)的角度相同C.量程大的電壓表讀數(shù)大D.量程大的電壓表讀數(shù)小解析：兩個(gè)電流表改裝成電壓表之后，因?yàn)槠淞砍滩煌?，所以它們所串?lián)的電阻的大小也不相同，即改之后的兩表的內(nèi)阻不同，量程大的內(nèi)阻大。兩個(gè)改裝之后的電壓表串聯(lián)在一起測(cè)電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，每個(gè)表兩

7、端的電壓與其內(nèi)阻成正比，即兩表的讀數(shù)與其內(nèi)阻成正比，所以量程大的電壓表讀數(shù)大。電壓表的指針偏轉(zhuǎn)的角度與流過(guò)電壓表的電流有關(guān)，具體的說(shuō)是與流過(guò)原電流表的電流有關(guān)，現(xiàn)在因?yàn)閮蓚€(gè)電壓表是串聯(lián)的，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，流過(guò)兩電壓表的電流相等，即流過(guò)電壓表內(nèi)部的電流表的電流相等，所以指針偏轉(zhuǎn)的角度是相等的。兩表的讀數(shù)不同而指針偏轉(zhuǎn)的角度相同的原因是兩表盤(pán)的刻度不同。【例題3】一個(gè)分壓電阻串聯(lián)到電壓表上，使電壓表的量程擴(kuò)大為原來(lái)的n倍，另一分壓電阻R串聯(lián)到同一電壓表上，量程擴(kuò)大到原來(lái)的m倍，如果把這兩個(gè)電阻并聯(lián)之后再串聯(lián)到電壓表上，為此時(shí)電壓表的量程擴(kuò)大了幾倍？解析：設(shè)原電壓表的內(nèi)阻為R,原來(lái)的量程為U

8、,滿(mǎn)偏電流為I,則有：UIRv串聯(lián)上分壓電阻R時(shí)，有：I(R1RV)nU串聯(lián)上分壓電阻R2時(shí)，有：I(R2Rv)mUR、R并聯(lián)之后再串聯(lián)到電壓表上時(shí)，有：I(R1R2RV)kU一R1R2把I上帶入式可得：RvRi(n1)Rv,R2(n1)Rv-R1R2RiR2(k 1)Rv解兩式可得：k四、素質(zhì)能力測(cè)試mn 1m n 21 .用半偏法測(cè)電阻時(shí)，可變電阻R既可用電位器，也可以用電阻箱，而可變電阻R/只能采用電阻箱，其原因是 。2 .用半偏法測(cè)電阻時(shí)，在調(diào)節(jié)電流表指針半偏時(shí)，要保持 R的阻值不變，其原因是3 .如果某電流表的內(nèi)阻為 RgQ,滿(mǎn)偏電流為IgA,要把它改裝為一個(gè) UV的電壓表,需要 聯(lián)

9、一個(gè)阻值為 的電阻；如果要把它改裝為一個(gè)1%聯(lián)一個(gè)阻值為 的電阻。4 .用半偏法測(cè)得的電流表的內(nèi)阻與其真實(shí)值相比是（）A.偏大 B.偏小C.相等D.有時(shí)偏大，有時(shí)偏小5 .按如圖5 5所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果 R調(diào)為9900時(shí), 電表指在滿(mǎn)刻度300 d A處。當(dāng)E調(diào)為90時(shí)電流指在半滿(mǎn)偏，則：IA的電流表，則應(yīng)電流表的內(nèi)阻Rg =Qo若將此電表改為3伏特的電壓表，則應(yīng)將電流表與電阻.聯(lián),電阻箱的取值應(yīng)為A.電阻箱，阻值范圍為 070aQ用此改裝表去測(cè)電壓時(shí)，如果指針在150dA的位置，則所測(cè)電壓讀數(shù)為V。6.如圖56所示是測(cè)定電流表內(nèi)電阻的電路圖，電流表的內(nèi)阻約在100左右，滿(mǎn)偏電流為500A,用電池做電源。實(shí)驗(yàn)室配有的可變電阻為：B.電阻箱，阻值范圍為09999aC.電位器，阻值范圍為0200aD.電位器，阻值范圍為020a在上述備有的可變電阻中，電路圖的R應(yīng)該選用,R/應(yīng)該選用。（填寫(xiě)字母代號(hào)）某同學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟如下：先將R的阻值調(diào)到最大，合上S,調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度。合上S2,調(diào)節(jié)R和Z的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度的一半。記下R/的阻值。指出上述實(shí)驗(yàn)步驟中有什么錯(cuò)誤：。五、素質(zhì)能力測(cè)