表頭的測量電表的改裝

表頭測量 電表改裝【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（在學(xué)習(xí)完本節(jié)課后檢查檢查自己學(xué)習(xí)目標(biāo)是否完成 ）1、理解表頭測量的原理和方法。2、理解電流表量程擴大、把電流表改裝成電壓表的原理。 【重點、難點】重點：表頭測量的原理和方法 難點： 電表改裝原理【使用說明與學(xué)法指導(dǎo)】（這里主要告訴你怎么樣做才能完成目標(biāo) ）1、表頭測量是電學(xué)實驗的基礎(chǔ)，也是考試的重點，要多理解原理，掌握設(shè)計思路。2、不同電表的表頭是一樣的，僅僅是表盤不同。掌握表的改裝還是要理解原理，掌握方法。【設(shè)計思路整理】1、電流表、電壓表滿偏值的測量：（做下面題目，感悟測量的基本思路。）題：有以下的可供選用的器材及導(dǎo)線若干條， 要求盡可能精確地測量出待測電流表的滿偏電流。A、待測電流表A0，滿偏電流約為750μA，內(nèi)阻約100Ω，已知表盤刻度均勻，總格數(shù)為N。B、電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻0.1ΩC、電壓表V,量程3V，內(nèi)阻3kΩD、滑動變阻器R：最大阻值50ΩE、電源E，電動勢約3V、內(nèi)阻約1.5ΩF、開關(guān)S一個。（1）根據(jù)你的測量需要，“ B.電流表”、“C.電壓表”中應(yīng)選擇________（只需填寫序號即可）（2）在虛線框內(nèi)畫出你設(shè)計的電路圖。（3）測量過程中，測出多組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)中待測電流表 A的指針偏轉(zhuǎn)了n格，可算出滿偏電流Im=________________,式中除N、n外其它字母符號代表的物理量是：_____________________________________________________________________答案：（1）C；（2）電路如圖（3）INU其中，是m,U電nR壓表的示數(shù)；R是電壓表的內(nèi)阻。討論：①某同學(xué)認(rèn)為電流表A是標(biāo)準(zhǔn)表，把A和待測表A0串聯(lián)，設(shè)計出右圖所示電路，調(diào)節(jié)電路使A0滿偏，讀出此時A的讀數(shù)即可。你認(rèn)為這樣可行嗎？說出你的理由 。②另一同學(xué)設(shè)計出了如右圖所示的兩 種電路，你認(rèn)為應(yīng)該用限流接法還是應(yīng)該用分壓接法？理由是什 么？③又一同學(xué)設(shè)計的電路如圖所示，他的做法是，調(diào)節(jié) R，使A0滿偏，讀出此時電表讀數(shù)U，可以計算出A0的滿偏電流Im=U/RA,你認(rèn)為他的做法可以嗎？說出你的理由？2、用以下器材測量一待測電流表的內(nèi)阻：待測電流表A1（量程250mA，內(nèi)阻r1約為5Ω);標(biāo)準(zhǔn)電流表A2(量程300mA，內(nèi)阻r2約為5Ω);電阻箱R1（最大值999.9Ω阻值最小改變量為0.1Ω）；滑動變阻器R2（最大阻值10Ω）；電源E（電動勢約為10V，內(nèi)阻r約為lΩ）；單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干．要求方法簡捷，并能測多組數(shù)據(jù)，試在方框中畫出實驗電路原理圖，并在圖上標(biāo)明每個器材的代號實驗中，需要直接測量的物理量是____________用測得的量表示待測電流表(R1、I1、I2)A，內(nèi)阻的計算公式是r1=___________（(I2I1)R1）I1【發(fā)散拓展】為了減小實驗誤差，實驗時R的取值應(yīng)為多1大？在電表的精確度相同的情況下，電表的示數(shù)越大，則相對誤差越小，因此實驗中應(yīng)使兩電表示數(shù)均接近滿偏，即，I1接近250mA，I2接近300mA，則R1接近25Ω或：此題是用電阻箱替代電壓表。3、（黃山市2013屆第三次質(zhì)量檢測）測量一塊量程已知的電壓表的內(nèi)阻，器材如下A、待測電壓表（量程 3V，內(nèi)阻約3kΩ）一只B、電流表（量程 3A，內(nèi)阻0.01Ω）一只C、定值電阻（R=3kΩ，額定電流0.5A）一個D、電池組（電動勢略小于 3V，內(nèi)阻不計）E、開關(guān)兩只；F、導(dǎo)線若干有一同學(xué)利用上面所給器材，進行如下實驗操作：①首先，用多用電表進行粗側(cè)，選用“× 100”歐姆檔，操作方法正確，若這時刻度盤上的指針位置如圖甲所示，則測量的結(jié)果是 3000 Ω②為了更準(zhǔn)確的測出該電壓表的內(nèi)阻的大小，該同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙兩個實驗電路。你認(rèn)為其中相對比較合理的是乙（填“甲”或“乙”）電路，其理由是(因為圖甲中電壓表內(nèi)阻太大，電流表讀數(shù)太小，誤差太大)③用你選擇的電路進行實驗時，需要直接測量的物理量是（K2閉合前后電壓表讀數(shù) U1、U2）U1R用上述所測物理量表示電壓表內(nèi)阻，其表達(dá)式為R=U2U1v某探究小組要盡可能精確地測量電流表A1的滿偏電流，可供選用的器材如下:A.待測電流表A1 （滿偏電流I m為800 μA,內(nèi)阻r1約為100Ω，表盤刻度均勻、總格數(shù)為N)B.電流表A2(量程為0.6A, 內(nèi)阻r2=0.1Ω)C.電壓表V(量程為3V、內(nèi)阻Rv=3k)D.滑動變阻器R（最大阻值為20Ω）E.電源E(電動勢為3V.內(nèi)阻r約為1.5Ω)開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干①該小組設(shè)計了甲、乙兩個電路圖，其中合理的是 ( 選填“甲，或“乙”);②所選合理電路中虛線圈處應(yīng)接人電表 ( 選填“B”或“C”);③在開關(guān)S閉合前應(yīng)把滑動變阻器的滑片P置于_____端(選填“a”或“b");④在實驗中，若所選電表的讀數(shù)為Z，電流表A1的指針偏轉(zhuǎn)了k格，則可算出待測電流表A1的滿偏電流Im=___。(1)①甲(2分)②C(2分)③b(2分)④ImNZ(2分)k·RV=5、（安慶一中、安師大附中高三2014年1月聯(lián)考）某毫安表的量程為I0=50mA，內(nèi)阻為r0=50Ω，其表盤刻度線已模糊不清，要重新通過測量來刻畫出從零到滿刻度的刻度值，備有下列器材：A．待測毫安表mAB．直流電源E（電動勢3V，內(nèi)阻可忽略）C．滑動變阻器R1（0～10Ω，2A）D．滑動變阻器R2（0～100Ω，50mA）E．標(biāo)準(zhǔn)電流表A1（量程0-0.6A，內(nèi)阻r1=0.5Ω）F．標(biāo)準(zhǔn)電流表A(量程0-3A，內(nèi)阻r=0.01Ω)22G．定值電阻R3的阻值為5Ω4的阻值為20ΩH．定值電阻RI．開關(guān)及導(dǎo)線若干①應(yīng)選用的器材有_________（只需填寫所選器材序號，如ABCD...）②在方框內(nèi)畫出實驗電路圖 ,并在圖上標(biāo)出各器材的字母代號．③待測電流表的電流刻度值的表達(dá)式 I= _________ ．式中各物理量所表示的意義分別為答案：II

．①ABCEGI(4分)

②電路如圖 （4分）③

（2分）；I1為標(biāo)準(zhǔn)電流表

A1的讀數(shù)，

RA1為標(biāo)準(zhǔn)電流表

A1的內(nèi)電阻，

r0為待測毫安表的電阻，

R3為定值電阻阻值（

2分）。6．（2014安徽卷）某同學(xué)為了測量一個量程為 3V的電壓表的內(nèi)阻，進行了如下實驗：（1）他先用多用電表進行了正確的測量，測量時指針位置如圖 1所示，得出電壓表內(nèi)阻為 3.00×103Ω，此時電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了。已知多用表歐姆檔表盤中央刻度值為“ 15”，表內(nèi)電池電動勢為1.5V，則電壓表的示數(shù)應(yīng)為V(A-V-Ω結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。接電（）為了更準(zhǔn)確地測量該電壓表的內(nèi)阻RV，該同學(xué)設(shè)壓2表計了圖2所示的電路圖，實驗步驟如下：圖1A．?dāng)嚅_開關(guān)S，按圖2連接好電路；B．把滑動變阻器R的滑片P滑到b端；C．將電阻箱R0的阻值調(diào)到零；D．閉合開關(guān)S；．移動滑動變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V位置；E．保持滑動變阻器R的滑片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表的指針指F到1.5V位置，讀出此時電阻箱R0的阻值，此值即為電壓表內(nèi)阻RV的測量值；R0RVVPbRaES圖2G．?dāng)嚅_開關(guān)S。實驗中可供選擇的實驗器材有：a．待測電壓表b．滑動變阻器：最大阻值2000Ωc．滑動變阻器：最大阻值10Ωd．電阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小該變量為0.1Ωe．電阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小該變量為0.1Ωf．電池組：電動勢約6V，內(nèi)阻可忽略g．開關(guān)，導(dǎo)線若干按照這位同學(xué)設(shè)計的實驗方案，回答下列問題：①要使測量更精確，除了選用電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測電壓表外，還應(yīng)從提供的滑動變阻器中選用（填“b”或“c”），電阻箱中選用（填“d”或“e”）。②電壓表的內(nèi)阻RV的測量值R測和真實值R真相比，R測R真（填“>”或“<”）；R測R真若RV越大，則R真越（填“大”或“小”）?！敬鸢浮浚?）1.0（2）①cd②>小【解析】（1）多用電表的中值電阻即為其內(nèi)阻，內(nèi)阻為1.50×103Ω，與內(nèi)阻為3.00×103Ω電壓表串聯(lián)，電源電動勢為1.5V，可得電壓表的讀數(shù)即為RV兩端電壓為1.0V。（）①由于滑動變阻器的分壓影響產(chǎn)生誤差，故選擇阻值小的c能減小誤差；又2由于使用半偏法測電壓表內(nèi)阻，電阻箱最大阻值應(yīng)大于3.00×103Ω，故選擇。dI1U1RVU13.0V②R0=0時，電壓表的指針指到3.0V位置，電壓表中的電流（）；使電壓表的指針指到1.5V位置時，電阻箱的電阻為R0，電壓表中的電流U2U1/2I2RV，而滑動變阻器的分壓影響U2U1，故R0RV即R測<R真；RV越大，RVR0R測R真滑動變阻器的分壓影響越小，R測越接近R真，故R真越小?！靖难b原理探究】原理：電流計的滿偏電流，允許承載的電壓都很小，不能直接接入電路進行測量。給它并聯(lián)一個較小阻值的電阻進行分流，他就一個電流表；給它串聯(lián)一個較大阻值的電阻，它就是一個電壓表。1：（高考海南卷）一毫安表頭滿偏電流為9.90mA，內(nèi)阻約為300Ω．要求將此毫安表頭改裝成量程為1A的電流表，其電路原理如圖所示．圖中mA是量程為2A的標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0為電阻箱，R為滑＋mA－動變阻器，S為開關(guān)，E為電源．bR0＋AR（1）完善下列實驗步驟：－a①將虛線框內(nèi)的實物圖按電路原理圖連線；SE②將滑動變阻器的滑動頭調(diào)至端（填“a”或“b”），電阻箱R0的阻值調(diào)至零；③合上開關(guān)；④調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭，增大回路中的電流，使標(biāo)準(zhǔn)電流表A的讀數(shù)為1A；mA⑤調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，使毫安表指針接近滿偏，此A時標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)會（填“增大”、“減小”或R0“不變”）；＋－⑥多次重復(fù)步驟④⑤，直至標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)SE為，同時毫安表指針滿偏．（2）回答下列問題：①在完成全部實驗步驟后，電阻箱使用阻值的讀數(shù)為3.1Ω，由此可知毫安表頭的內(nèi)阻為 ．②用改裝成的電流表測量某一電路中的電流，電流表指針半偏，此時流過電阻箱的電流為 A．③對于按照以上步驟改裝后的電流表，寫出一個可能影響它的準(zhǔn)確程度的因素 。14、⑴①連線如圖②b⑤減?、?A⑵①310Ω0.495（0.494～0.496均可）③例如：電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續(xù)變化；標(biāo)準(zhǔn)表和毫安表的讀數(shù)誤差；電表指針偏轉(zhuǎn)和實際電流的大小不成正比；等等2．（2013年海南卷)某同學(xué)將量程為 200μA、內(nèi)阻為500Ω的表頭μA改裝成量程為1mA和10mA的雙量程電流表，設(shè)計電路如圖（a）所示。定值μA+R1電阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S為單刀雙擲開關(guān)，A、B為接R3R212線柱?；卮鹣铝袉栴}：（1）按圖（a）在圖（b）中將實物連線；（2）表筆a的顏色為 色（填“紅”或“黑”）（3）將開關(guān)S置于“1”擋時，量程為 mA ；

A 圖a S B（4）定值電阻的阻值 R2= Ω，R3= Ω。（結(jié)果取3位有效數(shù)字）（5）利用改裝的電流表進行某次測量時，S置于“2”擋，表頭指示如

R1μA3- +R2圖（c）所示，則所測量電流的值為R3 SmA。答案(1)如圖；黑；(3)10；(4)225，25.0；

AB表筆a表筆b圖b圖c(5)0.780(0.78 同樣給分)解析：（1）實物連線圖見答案；2）紅表筆接電源的正極，電流由紅表筆流入，由電路圖（a）可看出表頭右側(cè)為正極，故表筆a為黑表筆；3）將開關(guān)S置于“1”擋時，表頭跟R1、R2串聯(lián)后再跟R3并聯(lián)，將開關(guān)S置于“2”擋時，表頭跟R1串聯(lián)后再跟R2、R3并聯(lián)，故前者的量程較大，故開關(guān)S置于“1”擋時，量程為I1=10mA.（4）由（3）問的分析，結(jié)合歐姆定律可知開關(guān) S置于“1”擋時，有I（R+R+R）=（I-I）R I(R+R)=（I-I）(R+R)g g 1 2 1 g 3，開關(guān)S置于“2”擋時， g g 1 2 g 2 3 ，代入已知數(shù)據(jù)可得 R2=225Ω，R3=25.0Ω。156 1（5）S置于“2”擋時，量程為1mA，表頭示數(shù)為156μA，故所測量電流的值為 200 mA=0.780mA.（2013年新課標(biāo)Ⅱ卷)某同學(xué)用量程為1mA、內(nèi)阻為120Ω的表頭按圖(a)所示電路改裝成量程分別為1v和1A的多用電表。圖中R1和R2為定值電阻，S為開關(guān)。回答下列問題:根據(jù)圖(a)所示的電路，在圖(b)所示的實物圖上連線。（2）開關(guān)S閉合時，多用電表用于測量 ( 填“電流”、“電壓，或“電阻”)；開關(guān)S斷開時，多用電表用于測量 ( 填“電流”、“電壓”或“電阻”)。（3）表筆A應(yīng)為 色(填“紅”或“黑”)。（４）定值電阻的阻值Ｒ １＝ Ω，Ｒ２＝ Ω。（結(jié)果取３位有效數(shù)字）【答案】【解析】（1）表頭跟R2串聯(lián)，R1跟開關(guān)串聯(lián)，兩個支路并聯(lián)，連線圖同答案。2）開關(guān)閉合時，電表的內(nèi)阻較小，為等效電流表；開關(guān)斷開時，電表的內(nèi)阻較大，為等效電壓表。3）電流由紅表筆流入，由題圖（a）可看出表頭右端為“+”，故表筆A為黑表筆。（4）設(shè)表頭的內(nèi)阻為r，滿偏電流為Ig，由歐姆定律可知Ig(R2r)1V，(R2r)(1AIg)R1，解得R1=1.00Ω，R2=880Ω。4．某同學(xué)欲將量程為 200μA的電流表G改裝成電壓表。①該同學(xué)首先采用如圖所示的實驗電路測量該電流表的內(nèi)阻Rg，圖中R1、R2為電阻箱。他按電路圖連接好電路，將R1的阻值調(diào)GR1到最大，閉合開關(guān)S1后，他應(yīng)該正確操作的步驟是S2R2。（選出下列必要的步驟，并將其序號排序）S1Era．記下R2的阻值b．調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度c．閉合S2，調(diào)節(jié)R1和R2的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半d．閉合S2，保持R1不變，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半②如果按正確操作步驟測得R2的阻值為Ω，則Rg的阻值大小為；填寫字500(母代號)A.250ΩB.500ΩC.750ΩD.1000Ω③為把此電流表G改裝成量