高中物理17個(gè)實(shí)驗(yàn)課件12把電流表改裝為電壓表12

1、專題復(fù)習(xí)專題復(fù)習(xí) 物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)（十二）物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)（十二） 把電流表把電流表改裝為電壓表改裝為電壓表實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、學(xué)會(huì)電流表改裝成電壓表的方法；、學(xué)會(huì)電流表改裝成電壓表的方法；2 2、掌握半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的方法。、掌握半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的方法。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1、電流表工作原理：、電流表工作原理： 電流表內(nèi)部由永久磁鐵和放入磁鐵磁電流表內(nèi)部由永久磁鐵和放入磁鐵磁場(chǎng)中可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈組成。當(dāng)線圈中有電場(chǎng)中可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈組成。當(dāng)線圈中有電流通過時(shí)，在磁場(chǎng)力的作用下，線圈帶流通過時(shí)，在磁場(chǎng)力的作用下，線圈帶著指針轉(zhuǎn)動(dòng)，電流越大，指針的偏角越著指針轉(zhuǎn)動(dòng)，電流越大，指針的偏角越大。大。 電流表電流

2、表G的參數(shù)：電流表的內(nèi)電阻的參數(shù)：電流表的內(nèi)電阻Rg，滿偏電流滿偏電流Ig，滿偏電壓，滿偏電壓Ug。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理2、改裝原理：、改裝原理： 利用串聯(lián)電路的分壓原理，將電流表利用串聯(lián)電路的分壓原理，將電流表G串聯(lián)一只適當(dāng)阻值的電阻串聯(lián)一只適當(dāng)阻值的電阻R，就可以改，就可以改裝成一定量程的電壓表，如圖。裝成一定量程的電壓表，如圖。 若將內(nèi)電阻若將內(nèi)電阻Rg滿偏電流滿偏電流Ig電流表改裝電流表改裝為量程為為量程為U的電壓表。所用分壓電阻的電壓表。所用分壓電阻R的的大小為：大小為：R=（U/ Ig ）- RgGRRgIgU實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理3、半偏法測(cè)電流表內(nèi)電阻、半偏法測(cè)電流表內(nèi)電阻Rg ：如圖，

3、合上開關(guān)如圖，合上開關(guān)S1，調(diào)整變阻器，調(diào)整變阻器R1的阻值，的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。 再合上開關(guān)再合上開關(guān)S2，調(diào)整電阻箱，調(diào)整電阻箱R2的值，使電流的值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的一半。表的指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的一半。 當(dāng)當(dāng)R1 R2 時(shí)，可以認(rèn)為：時(shí)，可以認(rèn)為：Rg=R2R1R2S2S1G實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材電流表電流表電壓表電壓表變阻器變阻器電阻箱電阻箱電源電源電鍵電鍵mA電源、兩個(gè)開關(guān)、電流表、電源、兩個(gè)開關(guān)、電流表、電壓表、電阻箱、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線電壓表、電阻箱、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線如圖所示，電阻箱的阻值為如圖所示，電阻箱的阻值為 。 8458

4、0.284580.21765432890176543289017654328901765432890176543289017654328900.11011K10K100電阻箱的使用電阻箱的使用 (1) (1)按照如圖所示的電路圖連接成實(shí)驗(yàn)電路，開關(guān)按照如圖所示的電路圖連接成實(shí)驗(yàn)電路，開關(guān)S S1 1、S S2 2都處于斷開狀態(tài)，變阻器都處于斷開狀態(tài)，變阻器R R1 1在電路中的阻值最大。在電路中的阻值最大。 (2) (2)合上開關(guān)合上開關(guān)S1，調(diào)整變阻器，調(diào)整變阻器R1的阻值，使電流表的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。 (3)(3)再合上開關(guān)再合上開關(guān)S2，調(diào)整電阻箱，調(diào)整電

5、阻箱R2的值，使電流表的的值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的一半。讀出此時(shí)電阻箱的指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的一半。讀出此時(shí)電阻箱的阻值阻值R2 ，就是電流表的內(nèi)阻。，就是電流表的內(nèi)阻。R1R2S2S1G (4) (4)斷開開關(guān)斷開開關(guān)S S1 1，計(jì)算出，計(jì)算出電流表改裝成電壓表需電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)的電阻值。要串聯(lián)的電阻值。R=（U/ Ig ）- Rg (5) (5)將電阻箱的阻值調(diào)整將電阻箱的阻值調(diào)整到到R，與電流表構(gòu)成量程，與電流表構(gòu)成量程為為U的電壓表。的電壓表。 (6)(6)按如圖所示的電路連按如圖所示的電路連接好電路，與標(biāo)準(zhǔn)電壓表接好電路，與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對(duì)。進(jìn)行核對(duì)。v

6、。G* *在調(diào)節(jié)變阻器在調(diào)節(jié)變阻器R1的阻值使電流表滿偏時(shí)的阻值使電流表滿偏時(shí)變阻器的阻值要比電流表的內(nèi)阻變阻器的阻值要比電流表的內(nèi)阻Rg大得大得多。一般要求多。一般要求 。 R1100 Rg* *在調(diào)節(jié)電阻箱在調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值使電流表半偏時(shí)，的阻值使電流表半偏時(shí)，變阻器的阻值變阻器的阻值R1應(yīng)保持應(yīng)保持 。 不變不變* *在閉合開關(guān)在閉合開關(guān)S1時(shí)必須先將變阻器的阻值時(shí)必須先將變阻器的阻值R1調(diào)到調(diào)到 ，閉合開關(guān)，閉合開關(guān)S2時(shí)必須先將電時(shí)必須先將電阻箱的阻值阻箱的阻值R2調(diào)到調(diào)到 。 最大最大零零* *在半偏法測(cè)內(nèi)阻時(shí)，事實(shí)上當(dāng)閉合開關(guān)在半偏法測(cè)內(nèi)阻時(shí)，事實(shí)上當(dāng)閉合開關(guān)S2時(shí)電路結(jié)構(gòu)已

7、發(fā)生了變化，時(shí)電路結(jié)構(gòu)已發(fā)生了變化，R總總變小，變小，故總電流增大，因此故總電流增大，因此 。 Rg測(cè)測(cè)Rg例例1mA請(qǐng)按電路圖連接好實(shí)物圖。請(qǐng)按電路圖連接好實(shí)物圖。R1R2S2S1G例例2mA請(qǐng)按電路圖連接好實(shí)物圖。請(qǐng)按電路圖連接好實(shí)物圖。v。G例例3 兩個(gè)電壓表兩個(gè)電壓表A和和B是由完全相同的電流表改裝成的，它是由完全相同的電流表改裝成的，它們的量程分別是們的量程分別是5V、15V，若將兩表串聯(lián)起來，接入電路中，若將兩表串聯(lián)起來，接入電路中，則兩表的：則兩表的：A A、 讀數(shù)相同讀數(shù)相同B B、 指針偏轉(zhuǎn)角度相同指針偏轉(zhuǎn)角度相同C C、 讀數(shù)正比于表的內(nèi)電阻讀數(shù)正比于表的內(nèi)電阻D D、 指

8、針偏角正比于表的內(nèi)電阻指針偏角正比于表的內(nèi)電阻 電流表改裝成電壓表以后表頭的內(nèi)電阻沒有發(fā)電流表改裝成電壓表以后表頭的內(nèi)電阻沒有發(fā)生變化，變化的只是等效內(nèi)電阻，兩電壓表串聯(lián)時(shí)生變化，變化的只是等效內(nèi)電阻，兩電壓表串聯(lián)時(shí)因電流相同，故兩表指針偏轉(zhuǎn)角度相同；而讀數(shù)是因電流相同，故兩表指針偏轉(zhuǎn)角度相同；而讀數(shù)是整個(gè)內(nèi)阻分壓所決定的，表盤是改裝后的刻度值，整個(gè)內(nèi)阻分壓所決定的，表盤是改裝后的刻度值，故讀數(shù)正比于表的內(nèi)阻。故讀數(shù)正比于表的內(nèi)阻。例例4 一伏特表由電流表一伏特表由電流表G與電阻與電阻R串聯(lián)而成的，如圖所示，串聯(lián)而成的，如圖所示，若在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)此伏特表讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小一些，采用下若在使用時(shí)發(fā)

9、現(xiàn)此伏特表讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小一些，采用下列哪種措施可能加以改進(jìn)：列哪種措施可能加以改進(jìn)：A A、在、在R上串聯(lián)一個(gè)比上串聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻小得多的電阻B B、在、在R上串聯(lián)一個(gè)比上串聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻大得多的電阻C C、在、在R上并聯(lián)一個(gè)比上并聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻小得多的電阻D D、在、在R上并聯(lián)一個(gè)比上并聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻大得多的電阻 電流表和伏特表指針能夠偏轉(zhuǎn)的原因是表中有電流表和伏特表指針能夠偏轉(zhuǎn)的原因是表中有電流通過，并且所通電流與指針偏轉(zhuǎn)角度成正比。電流通過，并且所通電流與指針偏轉(zhuǎn)角度成正比。該題中伏特表讀數(shù)總是略小一些，說明通過的電流該題中伏特表讀數(shù)總是略小一些，說明

10、通過的電流略小，應(yīng)略微減小表頭的內(nèi)電阻，因此選略小，應(yīng)略微減小表頭的內(nèi)電阻，因此選D。GRRgIg例例5 有一個(gè)電流表有一個(gè)電流表G內(nèi)電阻是內(nèi)電阻是36歐姆，刻度盤上共有歐姆，刻度盤上共有20格，當(dāng)能入格，當(dāng)能入100mA的電流時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)的電流時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)4格，當(dāng)該格，當(dāng)該電流表接入電流表接入144歐的分壓電阻，而歐的分壓電阻，而改裝成電壓表時(shí)，改裝成電壓表時(shí)，其量程為多少？其量程為多少？此電流表的滿偏電流為：此電流表的滿偏電流為：Ig = (20/4)100=500mA=0.5A改裝后的電壓表的內(nèi)電阻為：改裝后的電壓表的內(nèi)電阻為：Rg = 36+144 = 180歐歐因此，電壓表的量程為：因此，電壓表的量程為：U = Ig Rg =0.5180=90V例例6 為了測(cè)量一電壓表的內(nèi)電阻，給定以下的器材：為了測(cè)量一電壓表的內(nèi)電阻，給定以下的器材：A、電壓、電壓表（表（03V，內(nèi)阻待測(cè)約為，內(nèi)阻待測(cè)約為4千歐）千歐）B、電流表（、電流表（01mA）C、滑動(dòng)變阻器（滑動(dòng)變阻器（050歐）歐）D、電源（、電源（1.5V的干電池兩節(jié)）的干電池兩節(jié)）E、開關(guān)開關(guān)F、導(dǎo)線若干。、導(dǎo)線若干。 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表的電路，在左邊請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表的電路，在左邊畫出電路圖，并按電路圖將右邊的實(shí)物連好。畫