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电流表量程的扩大及计算

电流表量程的扩大及计算
电流表量程的扩大及计算

公开课教案

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如图所示,当改装的电流表的量程为

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将电流表改装成电压表

把电流表改装成电压表 【实验播放】 1、实验目的: (1)知道用“半偏法”测电流表内阻的原理; (2)会根据实验原理选择实验所需器材; (3)把小量程的电流表改装为电压表,并把改装后的电压表与标准电压表进行校对。 2、实验原理: 一个电流表有二个重要参量,即I g 和R g ,其额定电压为U g =I g R g ,由于I g 很小(几百微安~几十毫安),U g 通常为几百欧姆,故U g 比较小.为测量较大的电压值,可在电流表上串联一个大阻值的电阻R ,把R 作为电流表内阻的一部分,这样的电流表就可分担较大的电压,改装后作为电压表使用.如图1所示. 电流表的内阻R g 可用半偏法测出,其测量电路如图2所示,其测量原理是当电阻箱R '未接人电路时,调节R 的大小,使电流表G 满偏,闭合S 2后,R 大小不变,改变电阻箱R '的阻值,使电流表半偏.由于R g 很小,则R 的值很大,在开关S 2闭合前后,线路上的总阻值变化很小,我们就认为不变,因此干路上的电流I g 也不变,当电流表G 的指针半偏时,流过电阻箱R '的电流与通过电流表的电流相等,则R '=R . 注意:滑动变阻器的阻值很大,而且在闭合电键S 1应将其阻值调到最大;实验中电阻箱R '不能用变阻器替代,因为变阻器不能直接读数;测量电流表内阻时,在闭合电键S 2后,不能再调节R ,以保持电路中的电流不变;另外,对器材的选择必须保证R >>R '。 3、实验器材 电流表(表头)、电位器(4.7k Ω)、变阻器(0~50Ω)、电阻箱(0~9999.99Ω)、电源、开关(两个)、标准电压表(量程与改装后的电压表量程相同)及导线若干. 4、实验步骤 (1)测量电流表的内电阻R g 先按如图2所示电路图连接电路,断开S 2,接通S l ,把电位器R 由最大阻值逐渐向阻值变小进行调节,使电流表的指针达到满偏为止,这时电位器的阻值不得再调整,接通S 2,调整电阻箱R ′的阻值,使电流表的指针恰好偏转到满偏的一半,读出电阻箱R ′的阻值,就是电流表的内电阻R g 。 (2)将电流表改装为电压表 ①改装量程为2V 的电压表,按公式R x = g I U -R g ,计算分压电阻R x 的值. ②按图4把电流表和电阻箱串联起来,选用电阻箱的阻值等于分压电阻R x 的值.

电流表的改装

第 1 页 共 1 页 恒定电流 五 一、小量程电流表改装成电压表 1、实验目的: (1)知道用“半偏法”测电流表内阻的原理; (2)会根据实验原理选择实验所需器材; (3)把小量程的电流表改装为电压表,并把改装后的电压表与标准电压表进行校对。 2、实验原理: 一个电流表有二个重要参量,即I g 和R g ,其额定电压为U g =I g R g ,由于I g 很小(几百微安~几十毫安),U g 通常为几百欧姆,故U g 比较小.为测量较大的电压值,可在电流表上串联一个大阻值的电阻R ,把R 作为电流表内阻的一部分,这样的电流表就可分担较大的电压,改装后作为电压表使用.如图1所示. 3、实验器材 电流表(表头)、电位器(4.7k Ω)、变阻器(0~50Ω)、电阻箱(0~9999.99Ω)、电源、开关(两个)、标准电压表(量程与改装后的电压表量程相同)及导线若干. 4、实验步骤 (1)测量电流表的内电阻R g 先按如图2所示电路图连接电路,断开S 2,接通S l ,把电位器R 由最大阻值逐渐向阻值变小进行调节,使电流表的指针达到满偏为止,这时电位器R 的阻值不得再调整,接通S 2,调整电阻箱R ′的阻值,使电流表的指针恰好偏转到满偏的一半,读出电阻箱R ′的阻值,就是电流表的内电阻R g 。 (2)将电流表改装为电压表 ①改装量程为2V 的电压表,按公式R x = g I U -R g ,计算分压电阻R x 的值. ②按图4把电流表和电阻箱串联起来,选用电阻箱的阻值等于分压电阻R x 的值. ③改装后的电压表表盘的刻度值,按公式U = m I I ·U m 来计算.其中U m 是改装后电压表的量程. (3)改装后的电压表跟标准电压表核对 ①按图3连接电路. ②闭合开关S ,调整滑动变阻器滑片,使改装的电压表的读数分别是0.5V 、1.0V 、1.5V 、2.0V 等,看标准电压表的读数是否与它一致. ③改装的电压表的读数是满刻度U m 时,看标准电压表的读数U 0,计算满刻度时的百分误差。 5、数据处理 (1)从电流表的刻度盘上读出其满偏电流I g ,根据测出的内阻R g 计算电流表的满 偏电压U g =I g R g , (2)根据公式R x = g I U -R g 计算分压电阻R x 的值 (3)根据改装后校对时的U m 和U 0计算满刻度时的百分误差,即δ=m m U U -U 0 ×100%,例如改装的电压表在满刻度3V 时,标准电压表的读数为3.1V ,满刻度时的百分误差就是δ=1 3133.. =3.2%。 6、注意事项 (1)、滑动变阻器的阻值很大,在闭合S 1前,其阻值应调至最大. (2)、电阻箱R ′不能用滑动变阻器替代. (3)、在S 2闭合后,不能再调节R,以保持电路中总电流不变. (4)、测电表内阻时,必须确保R R ′. (5)、校对改装的电表时,要从零开始连续校对,则滑动变阻器必须接成分压式 .

电流表、电压表的改装(含答案)

电流表、电压表的改装 一、基础知识 1、电压表电流表的改装 (1)电流表G (表头)原理和主要参数 电流表G (表头)指针的偏转角θ与电流强度I 成正比,故表的刻度是均匀的.电流表的主要参数:表头内阻R g ,满偏电流I g ,满偏电压U g 。U g =I g R g . (2)改装成电压表 方法:串联一个分压电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =g U U ,则根据分压原理,需串联的电阻值R =g U U R R g =(n -1)R g ,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大. (3)改装成量程电流表 方法:并联一个分流电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即 n =g I I ,则根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值R =R I I g R g =1g n R ,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小. 二、练习 1、关于电压表和电流表,下列说法中正确的是( ) A .理想的电压表和电流表的内阻不计,是因为它们都为零 B .理想的电压表和电流表的内阻不计,是因为它们都极大 C .理想的电压表内阻极大,电流表内阻为零 D .在电路中,理想的电压表可视为短路,理想的电流表可视为开路 答案:C 2、一电流表的满偏电流I g =1mA ,内阻为200Ω。要把它改装成一个量程为0.5A 的电流表,则应在电流表上( ) A .并联一个200Ω的电阻 B .并联一个0.4Ω的电阻 C .串联一个0.4Ω的电阻 D .串联一个200Ω的电阻 分析:要使电流表量程变为0.5A ,则流过并联电阻的电流I=0.5-0.001A=0.499A ; 并联部分的电压U=I g R=0.001×200Ω=0.2V , 则需要并联的电阻r=U/I=0.2/0.499=0.4Ω 故选B . 3、一电流表的满偏电流为I g =50μA ,内阻R g =2k Ω,给它并联一个0.02Ω的电阻后,其量程将达到 A 。 答案:10A 4、一个电流表的满偏电流I g =1mA ,内阻R g =500,要把它改装成一个量程为10V 的电压表,则应在电流表上( )

设电流表的量程为Ig,当电流表与定值电阻R0串联改装成电压 …

2008年第25届全国中学生(高中)物理竞赛预赛 试卷答案重要勘误更正 设电流表的量程为I g ,当电流表与定值电阻R 0串联改装成电压表时,此电压表的内阻 0g 0R R R +=' (1) 由于此电压表的量程V 500=U ,故有 00g U R I =' (2) 由(1)、(2)两式得 A 1011.130 g 0 g -?=+=R R U I (3) 即电流表的量程为1.11mA . 图中1R 和电流表改装成的双量程电压表的电路如图所示,2R 是为把电流表改装成双量程电压表必须串联的电阻,其值待求.用1R '表示电压表量程V 501=U 挡的内阻,则有 1g 1R R R +=' (4) 而 011U R I g =' (5) 由(3)、(5)式得 Ω50.g 01 1310?4=='I U R (6) 同理得电压表量程V 1002=U 挡的内阻 Ω10?00==++='3.9g 02 21g 2I U R R R R (7) 设电源的电动势为E ,内阻为r ,当用电压表的5V 挡测电源两端的电压时,电压表的

示数为1U ,已知V 50.41=U ,设此时通过电压表的电流为1I ,有 E r I U =+11 (8) 1 11R I U '= (9) 当用电压表的10V 挡测量该电源两端的电压时,电压表的示数为2U ,己知V 80.42=U ,设此时通过电压表的电流为2I ,有 E r I U =+22 (10) 2 22R I U '= (11) 解(8)、(9)、(10)、(11)式,并注意到(6)、(7)式得 V 14.5=E (12) 评分标准: 本题14分.(3)式3分,(6)式2分,(7)式2分,(8)式、(9)式、(10)式、(11)式共4分,(12)式3分.

改装电流表量程公式

改装电流表量程公式 一综合性实验 班级:11物理教育姓名:韦新春学号:[1**********]3 表一实验项目 电流表与电压表的改装试验设计 一实验目的和原理的具体分析 实验目的以及原理分析 1目的:此试验进一步强化我们对电流表、电压表内部结构的认识以及对万用电表工作原理的进一步认识和巩固。 2 原理:根据闭合电路的欧姆定律,以及串联电路的分压于并联电路的分流作用设计出的此试验。当 表头满偏电流为Ig,通过表头两端的电压为Ug时,则表头内阻为Rg=Ug/Ig。现在要把此表头改装成一个两成为100mA的电流表和一个量程为1V的电压表。先用半偏法测内阻,如图1,使开关S置于1位置,调电源电压使表头电流为;把开关S置于2处,电源电压不变,调电阻箱的电阻R使表头示数为,此时电阻箱的读数即为表头的内阻。再根据欧姆定律U=RI推导出要把此表头改装成10mA的电流表和1V的电压表时所要并联的电阻值和串联的电阻值如图如图2和图 3 注:图1测内阻图2电流表RI=IgRg/ 图3

图3电压表电流表Ru=IgRg/R2=-Rg 实验步骤以及数据分析 1 用半偏法测内阻:先按照图1把电路连接好,在用半偏法测内阻,首先开关置于1位置,调电源电压使表头示数为然后把开关S置于2位置,调电阻箱使电表示数为,此时电阻箱的读书即为表头的内阻,记为Rg=Ω。 2 把1mA的表头改装成100mA的电流表:根据公式 RI=IgRg/=Ω,然后把此电阻值从电阻箱并联到表头上如图2,这样10mA的电流表就改装成了。 3 把1mA的表头改装成1V的电压表:根据公式Ru=,从而也可算出表头内阻。当电流表内接时,电流表示数准确,而由于电流变分压,所以电压表示数偏大,从而导致算出的Rg变大,反之电流表外接是,算出的Rg偏小。所以此方法误差较大,一般不用,而用半偏法测内阻。 四 对于实验中人、仪器和环境因素对实验的影响进行分析 误差分析,造成误差的原因,有人为的原因和设备的原因等。 1 人为原因:由于测量者的原因,测量是难免会有误差,比如,读书时眼光线不与刻度相平行,可能会导致读出的数与实际值相比偏大或偏小,这样算出来的R的值就会有误差。

电流表改装成电压表

高二物理电学实验把电流表改装成电压表 【实验目的】 1.掌握半偏法测电流表内阻的实验方法; 2.了解电压表的改装过程和原理。 【实验原理】 1.改装原理:串联电阻的分压原理,改装电路如图所示。 2.改装电流计,需要知道它的三个数据:满偏电流 I,满度电压6和内电阻&?这三个数据中,知道任何两个,就可以由欧姆左律算岀第三个, 其中匚可以从刻度盘上直接读岀.若将电流表改装成量程为U的伏特表,则应串联的电阻 3.表头内阻采用半偏法测虽:,电路如图88-2所示. (1)先合上S,,调节R使G满偏;(2)再合上S” 调节R'使G半偏,注意此时R不能重调:(3)R为电位器,R'是电阻箱,R的值要远大于R'的值. 4.改装后的电压表的校准:实验电路如图所示. 5.实验步骤:(1)测电流表的内阻:(2)计算出串联电阻值,对电流表进行改装:(3) 1.本实验比较复杂,因此先必须把实验步骤确左好:第一步测凡:第二步:计算分压电阻&:第三步校对改装后的伏特表. 2.测电流表的内阻时,闭合S’前,变阻器R应调至电阻最大值,以免闭合S:后通过电流表电流过大,而损坏电流表.若变阻器调至最大后,试触S:还超过了电流表疑程,则应再串联一个定值电阻或降低电源电压. 3.S:闭合后,在调节R'时,不能再改变R的阻值,否则将改变电路的总电流,从而影响实验的精确度. 4.在校准电路中,要对改装表从零到满量程校准,所以变阻器必须采用分压式接法. 【典型例题】 例1 (2001年理综)实脸室中现有器材如实物图所示,有: 电池E,电动势约10 V,内阻约1Q; 电流表A:,量程10 A内阻口约为0.2Q: 电流表A:,量程300 mA,内阻r=约为5 Q : 电流表能,量程250 mA,内阻口约为5Q: 将改装后的电压表与标准表校准。 【注意事项】

高三电流表电压表的改装(可编辑修改word版)

1.一灵敏电流计,满偏电流为I g=5mA,表头电阻R g=400Ω,若改装成量程为10V 的电压表,应联一个Ω得电阻,新表的内阻为Ω。若将灵敏电流计改装成量程为3A 的电流表,那么这个改装后的电流表的内阻为Ω 。 2.一个量程为0~300μA的电流表,内阻为1000Ω,再给它串联一个99000Ω 的电 阻,将它改装成电压表,改装后电压表的量程为_ V ,用它来测量一段 电路两端的电压时,表盘指针如图,这段电路两端的电压是V 3.有一毫伏表,它的内阻是100Ω,量程为0.2V,现要将它改装成量程为10A 的电 流表,则毫伏表应: A.并联一个0.02Ω 的电阻B.并联一个0.2Ω 的电阻 C.串联一个50Ω 的电阻D.串联一个4900Ω 的电阻 4.把小量程的电流表改装成电压表时,下列说法中正确的是() A.改装的原理是串联的电阻起了分压作用,使允许加在改装后的电压表两端的电压比加在小量程电流表上的电压大了 B.改装成电压表后,小量程电流表允许通过的最大电流加大了 C.改装成电压表后,小量程电流表的内阻不变 D.改装成电压表后,允许通过改装后的电压表的最大电流比小量程电流表的最大电流大 5.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G 和一个 变阻器R 组成的,下列说法正确的是: ①甲表是安培表,R 增大时量程增大 ②甲表是安培表,R 增大时量程减小 ③乙表是伏特表,R 增大时量程增大 ④乙表是伏特表,R 增大时量程减小. A.①③B.①④C.②③D.②④ 6.如图所示,其中电流表A 的量程为0.6A,表盘均匀划分为30 个小格,每一小格表 示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻的1/2;R2的阻值等于电流表内阻的2 倍,若用 电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1 的电流值,则下列分析正确的是: A.将接线柱1、2 接入电路时,每一小格表示0.04A B.将接线柱1、2 接入电路时,每一小格表示0.02A C.将接线柱1、3 接入电路时,每一小格表示0.06A D.将接线柱1、3 接入电路时,每一小格表示0.01A 7.如图所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G 的量程为0~100 μA,内阻为600 Ω,则图中串联的分压电阻R1=Ω,R2=Ω. 8.如图所示,有一个表头G,满偏电流I g = 500 mA,内阻R g=200Ω,用它改装为有1 A 和10 A 两种量程的电流表,则R1 = Ω、R2 = Ω。 9.一块电压表是由电流表G 和电阻R 串联而成,如右图所示,若使用过程中发现改装 电压表的示数总比标准电压表准确值稍小一些,采取下列哪种措施可以改进 A.在R 上串联一个比R 大得多的电阻 B.在R 上串联一个比R 小得多的电阻 C.在R 上并联一个比R 大得多的电阻 D.在R 上并联一个比R 小得多的电阻 10.一电流表由电流计G 与电阻R 并联而成,如图所示,若在使用中发现此电流表的读数总比 准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进: A.在R 上串联一比R 小得多的电阻 B.在R 上串联一比R 大得多的电阻 C.在R 上并联一比R 小得多的电阻

九年级物理电表改装题(20200513200505)

历年安徽中考物理试题 1.( 08年安徽中考)干电池是我们实验时经常使 用的电源,它除了有稳定的电压外,本身也具有一定的电阻。实际使用时,可以把干电池看成一个理 想的电源(即电阻为零)和一个电阻r串联组成,如图(a)所示。用图(b)所示的电路可以测量出一个实际电源的电阻值。图中R=14Ω,,开关S闭合时,电流表的读数I=0.2A,已知电源电压U=3V,求电源电阻r的大小。 2、(09年安徽中考)常用的电压表是由小量程的 电流表G改装而成的。电流表G也是一个电阻,同样遵从欧姆定律。图甲是一个量程为0~3mA的电流表G,当有电流通过时,电流可以从刻度盘上读出,这时G的两接线柱之间具有一定的电压。因此,电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表。 已知该电流表的电阻为Rg=10Ω. (1)若将这个电流表当成电压表使用,则刻度盘 上最大刻度3mA处应该标多大的电压值 (2)如图乙所示,若将这电流表串联一个定值电 阻R后,使通过G的电流为3mA时,A、B 之间的电压等于3V,这样A.B之间(虚线框内)就相当于一个量程为0~3V的电压表(图 丙),求串联的定值电阻R的大小。3、(10年安徽中考)实际的电源都有一定的电阻, 如干电池,我们需要用它的电压U 和电阻r两个 物理量来描述它。实际计算过程中,可以把它看成 是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电 阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示: 在图乙中R1= 14 , R2= 9。当只闭合S1时,电 流表读数I1=0.2A ;当只闭合S2时,电流表读数 I2=0.3A,把电源按图甲中的等效方法处理。求电 源的电压U 和电阻r。 4、(11年安徽中考)实验室有一种小量程的电流 表叫毫安表,用符号表示,在进行某些测量时, 其电阻不可忽略。在电路中,我们可以把毫安表看 成一个定值电阻,通过它的电流可以从表盘上读 出。利用图示电路可以测量一个毫安表的电阻,电 源的电阻不计,R1=140Ω,R2=60Ω。当开关s1闭 合、s2断开时,毫安表的读数为 6 mA;当s1、s2 均闭合时,毫安表的读数为8 mA。求毫安表的电 阻R A和电源的电压U。 5、(12年安徽中考)有一种装饰用的小彩灯,如 图a所示,它的内部是由一个定值电阻与灯丝并联 而成,等效电路如图b所示.已知灯丝的电阻 R1=10Ω,定值电阻R2=1000Ω, (1)求这个小彩灯的电阻.(结果保留一位小数) (2)若将一个小彩灯接在电压为的电源两端,求 通过灯丝R1的电流大小. (3)如图c所示,将数十个小彩灯串联后接在电 压为U的电源两端,均正常发光(图中只画出3 个,其他未画出).若其中一个灯的灯丝断了,其 他小彩灯的亮度如何变化写出你的判断依据. 6、(13年安徽中考)在进行某些电学测量时,把 电压表看成能显示其两端电压的的大电阻,将它与 一个阻值很大的待测电阴Rx串联接入电路,根据 电压表的求数可以测出Rx的阻值,这是一种测量 大电阻的方法。如图所示的电路中,电压表的内阻 Rv=20kΩ,量程为150V,最小分度值为5V,电压 U=110V,电压表的示数为50V。 (1)求电路中的电流大小。 (2)求待测电阻Rx的阻值。 (3)上述电路中,若将Rx换成阻值约为20Ω的 小电阻,用这种测量方法能否准确测出它的阻值写 出你的判断依据。 7、(14年安徽中考)实际测量中所使用的电流表 是由小量程电流表改装而成的.图a中G是满偏电 流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA 的电流表,其电阻Rg=10Ω,要把它改装为一个量 程为3A的电流表(如图b),问: (1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时, 它两端的电压为多少; (2)需要给它并联一个多大的电阻R0;(计算结 果小数点后保留两位数字) (3)设改装后的电流表的电阻为R,比较R与R0 的大小关系,并简单地说明理由 8、(14年安徽中考)如图所示的电路中,闭合开 关,发现每个电表都有一定的示数。向右移动变阻 器的滑片,则() A. 电流表A1示数减小,电流表A2和电压表V示数 增加 B. 电流表A1和A2的示数都减小,电压表示数增加 C. 电流表A1、A2和电压表V的示数都减小 D. 电流表A1、A2和电压表V的示数都增加 9、(15年安徽中考)图示电路中,电源电压不变, R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,移 动滑片P,多次记录电压表示数U和对应的电流表 示数I,则绘出的U-I关系图像正确的是

改装电表实验报告

深圳大学实验报告课程名称:大学物理实验(一) 实验名称:改装电表 学院:医学院 指导教师: 报告人:组号: 学号实验地点 实验时间: 提交时间:

例如,E=0.39介于0.2和0.5之间,那么改装表的级别是0.5级。 (4)画校准曲线 为进一步提高改装表的测量精度,一般需要画校准曲线。以改装表的各整刻度的值为横轴,以标准表和改装表的读数差I ?为纵轴作校准曲线,注意点与点之间的连线为“折线”。如下图所示为改装电流表的校准曲线。校准曲线可以用来修正改装表的测量数据,测量值按校准曲线修正后,可以认为测量结果接近标准表测电流时的精度,比原来的精度有所提高。 2、将量程为Ig =1mA ,内阻为Rg 的电流表改装成量程为U =10V 的电压表,与改装电流表类似 (1)改装表头 由于原表头最大只能流过Ig 的电流,所以原表头能承担的最大电压为IgRg ,把它改装成量程为U 的电压表头,需要串联分压电阻Rm ,如下图所示,图中虚线内部分代表改装好的新电压表头。其中分压电阻Rm 的计算方法为 g g m R I U R -= (6-3) (2)校对量程(校对分压电阻) 将改装电压表和测量精度较高的标准电压表并联,并接入如下图所示电路,将分压电阻Rm 调节到计算好的理论值,调节电源或限流电阻Rw 的大小,使校准表显示10.00V ,同时改装表应指向满刻度,如果改装表不是指向满刻度,则调整分压电阻的值,直到改装表和标准表都显示10.00V 为止,记下实际分压电阻的值,这个值叫分压电阻的实际值。 (3)标定改装表的等级 逐点校准改装表的整刻度,方法是把改装表指向整刻度,然后读校准表的读数。找出校准电压表和改装电压表的读数差=?U U 标准-U 改装的最大值max U ?,按式(6-4)计算等级,即 100max ??= 量程 U T (6-4) 根据T 的值给出改装电压表的准确度等级。 (4)画校准曲线 以改装电压表的各整刻度的值为横轴,以标准表和改装表的读数差U ?为纵轴作校准曲线,注意点与点之间的连线为“折线”。

有关电流表和电压表的改装

有关电流表和电压表的改装 二. 知识要点: (一)电流表和电压表的改装 1. 电流表以及其参数 (1)我们通常所说的电流表是指灵敏电流计,由于其量程太小,一般情况下不能直接测量电流,而是用于检测有无电流和电流的方向,或作为改装量程较大的电流表和电压表的表头使用。 (2)主要参数:电流表的内阻;指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流,又叫做电流表的量程;指针偏转到最大刻度时,电流表两端的电压叫做满偏电压。由欧姆定律可得。 2. 电压表的改装 (1)电压表的改装原理 将电流表的示数根据欧姆定律转化为电压值,可以直接测量电压,由于量程太小,无法直接测量较大的电压,如果给小量程的电流表串联一个分压电阻,就可以测量较大的电压,因此电流表 串联一个分压电阻后就成为电压表。 图1 (2)分压电阻的计算 根据串联电路的分压原理有: 解得分压电阻: 若表示量程的扩大倍数(即) 则

3. 电流表改装 (1)电流表的改装原理 小量程的电流表测量范围较小,直接串联在电路中有可能烧坏电流表,因此需要并联一个分流电阻,就可以测量较大的电流,即扩大了电流表的量程。 (2)分流电阻的计算 根据并联分流的原理有: 解得应并联的分流电阻: 若用表示量程的扩大倍数(即) 则 改装成的电流表的内阻为 可见电流表的内阻很小,对于理想的电流表,其内阻可以忽略不计,串联在电路中可以看作短路。 [例1] 将量程为3.0V,内阻为的电压表改装成量程为30V的电压表,应联的电阻。 分析与解答:原来的电压表,内阻为,改装后的量程为30V。需串联的 电阻R,扩大倍数,所以 。

[例2] 一个电流表的内阻为,最大量程为10A,刻度盘分为100个刻度,现将其量程 扩大为100A,需要联一个的电阻,此时刻度盘的每个刻度表示A,新的电流表的内阻为。 分析与解答:电流表的量程扩大,需并联一个分流电阻,原来电流表的最大量程为10A,刻度数为 ,改装后的量程为100A,根据欧姆定律得: 并联电路的阻值: 新电流表的内阻: 新电流表的每个刻度值表示: (二)电表的非常规接法 电表的常规接法是:电流表串联接入电路中,电压表并联接入电路中,如果没有特别声明,可把电表理想化,即认为电流表的内阻,电压表的内阻;电表的接入和取出对电路不产生影 响。 实际使用中,电流表内阻很小但不为零,电压表内阻很大但不为无穷大,这就是非理想电表。非理想电表对电路的影响不能忽略。实验时,在特定条件下电表可以采用非常规接法,即电流表并联在用电器两端,电压表串联在电路中,老师将结合典型试题,对电表的非常规接法作一分析探讨。 1. 电压表的串联接法 (1)要求测量电压表的内阻时,可以把电压表当做定值电阻串联在电路中,此时电压表的示数就是 它两端的实际电压,若用电流表与它串联、由电流表上读出电流示数。用便可计算出电压表的内阻,此接法避免了“伏安法测电阻”的实验中,由于电压表、电流表的接入导致测量值与真实值不符而产 生的误差。 [例1] 某电压表的内阻在~之间,现要较精确测量其内阻,实验室提供下列可选用的 器材: A. 待测电压表V(量程3V) B. 电流表A1(量程)

电流表改装成电压表

电流表改装成电压表 1.实验目的 加深对电压表构造的理解,学会把电流表改装成电压表的方法。 2.实验原理 电流表G (表头),由欧姆定律满偏电压U g =I g R g ,如图所示。 电流表的满偏电流I g 满偏电压U g 一般都很小,测量较大电压时,要 串联一个电阻, U AB =I (R g +R ),即U AB ∝I ,(至于电表刻度盘,只需要 把原来的电流表刻度盘的每一刻度数值扩大为原来的(R g +R )倍,即得 到改装后电压表的表盘。) 3.实验器材 电流表、电阻箱、电源、电键2个,滑动变阻器两个(总阻值一个 很大或换做电位器,另一个很小),标准电压表,开关导线。 4.实验步骤 ⑴用半偏法测电阻 ①按图方式连结电路②先将变阻器R 1触头位置移至最右端,使其连入 电路的电阻最大,然后闭合电键S 1断开S 2,移动触头位置,使电流表指针 指在满偏刻度处,再闭合S 2,改变电阻箱R 2阻值,使电流表指针在2 1I g 刻度处,记下此时电阻箱的阻值R /,则R g =R /。 ⑵改装电流表为电压表 ①计算分压电阻R 的值:将量程U 量,满偏电流I g ,电流表内阻R g 代入 U g =I g (R g +R )即可求出电阻R 的值。②将分压电阻R 与电流表串联,引出二个接线柱,并将电流表刻度盘改为电压表刻度盘。 ⑶校对电压表 ①按图所示电路连接。②先将触头移动到最左端,然后闭合电键,移动触头位置,使改装后电压表的示数从零逐渐增大到量程值,每移动一次记下改装的电压表和标准电压表示数,并计算中心满刻度时的百分数误差=%100?-准 准量U U U 。 5.注意事项 ⑴半偏法测电流表电阻时,应选择阻值R 远大于电流表内阻的变阻器。 ⑵闭合电键前应检查变阻器触头位置是否正确。 ⑶校对改装后电压表时,应采用分压式电路,且变阻器阻值应较小。 6.误差分析 利用半偏法测电阻R g 时,由于闭合电键S 2后,电路的总阻减小,使干路电流大于电流表的满偏电流I g ,故当电流表半偏时,流过电阻箱的电流大于2 1I g ,此时,电阻箱阻值小于R g ,故R g 测

如何把电流表改装成电压表与电流表

电压表与电流表的改装(学案) 学习目标 1知道将小量程的电流计改装成大量程的电流表和电压表的原理。 2能够利用串并联电路相关知识对改装电路进行相关的计算。 学习内容 一、电流计(又称小量程电流表) 1、内部结构:永久性磁铁,矩形线圈(附有指针),游丝(阻碍指针偏转,偏转越大,其阻碍越大) 2、工作原理:通电线圈在磁场中受力偏转,当线圈受的力与游丝阻力相等时,指针不动,便于读数。因为θ∝I,所以电流计的刻度是均匀的。 3、重要参数(例如某表头内阻Rg=120Ω,满偏电流Ig=3mA,满偏电压U g=0.36V)。 ⑴满偏电流I g:允许通过的最大电流,此时指针偏满。 ⑵内阻R g:就是线圈的电阻(电流计的电阻)。 ⑶满偏电压U g:加载在电流计两端的最大电压。 三者的关系:U g=I g·R g(灵敏电流计的U g、I g一般都很小,在100μA左右) 4、⑴该表头如何测电流、测电流时的量程是多少? ⑵该表头能否用在电路中测量电压、测量电压时的量程多少、表盘如何修改? 答:⑴串联在电路中,量程仅3mA。 ⑵可以,并联在电路中,量程仅0.36V ,将电流值换成相应的电压值就可以了。 二、利用串并联电路知识计算下列两题。 引题1:图中,已知R =10欧,R=990欧。求: g ①当U=0.5伏时,I= 0.5 mA,此R g上分担的电压是5 mV. ②当U=1伏时,I= 1 mA,此R g上分担的电压是10 mV. ③当U=2伏时,I= 2 mA,此R g上分担的电压是20mV. ④如果电路中允许的最大电流是3mA,则R g分担的电压是多少毫伏?整个电路能承受的最大电压是多少伏? 答:30mV 3V 讨论: ①如果把R g换成一只电流计(重要参数R g=10欧,Ig=3mA ,Ug=30毫伏),能否用上图装置去反映 加在AB两端的电压是多少? ②此时原电流计的刻度如何修改? ③根椐题中的条件,此电压表的量程是多少? ④由此可知,将电流计改装成电压表的原理是什么? ⑤如果将某电流计的电压量程扩大n倍,则应串联的分压电阻是多大? 引题2:图中,已知R =31欧,R=0.25欧。求: g ①当I=0.25A时,通过R和R g上的电流分别是2mA,248mA. ②当I=0.50A时,通过R和R g上的电流分别是 4 mA,596mA. ③当I=0.75A时,通过R和R g上的电流分别是 6 mA,744mA. ④如果R g上允许通过的最大电流是8mA,则流进整个并联电路的总 电流是多少? 答:1A 讨论:

大物实验报告-电表的改装与校正

南昌大学物理实验报告课程名称:大学物理实验 实验名称:电表的改装与校正 学生姓名:吴倩萍 所在学院:机电工程学院 班级:车辆工程151班 学号:5902415034 实验地点:基础实验大楼B513 座位号:15 实验时间:第五周周二下午一点开始

1.掌握电表扩大量程的原理和方法 2.能够对电表进行改装和校正 3.理解电表准确度等级的含义 二、实验原理: 1、将量程为Ig =1mA,内阻为R g的毫安表的量程扩大为I=10mA的电流表的原理图及理论计算公式: R s =I g R g/(I-I g)= R g/(n-1),n=I/I g为电流扩大倍数,R g可以在微安表上找到。其次校准分流I g将标准表调到 5.00mA,同时改装表指向满刻度(这时可能需要改变分流电阻),电阻R s,记下实际分流电阻,最后校准改装表的等级;分5段逐点校准,填入数据记录表,“下行”指电表读数由高到低逐点进行校准,“上行”则相反. 2、将量程为I g=1mA,内阻为R g的毫安表的量程扩大为U=10V的电压表的原理图及理论计算公式: 先计算分压电阻 R m:R m=U?R g,I g和U为改装后电压量程。再校准分压电阻 R m:将标准表调到10.00V,同时改装表则调到满刻度(可改变分压电阻R m),同时记下实际分压电阻;最后按照数据记录表校准改装表的等级. 3、将1mA量程的待改装电流表改装为串连分压式欧姆表的原理图及理论叙述: 取U=1.5V,将R x短路,调节R w,使毫安表正好指向 1mA,这时R W+R3+R X=1500?;当R x=1500?时,毫安表读数为0.5mA,这一电阻成为“中值电阻”,R中= R w+R3+R x=1500?,然后按照数据记录表定的R x值标定表面刻度,从而可见,欧姆表的刻度是反向的,1mA 处为0?;0 mA 处为∞?,以I为纵坐标,R x为横坐标作I?R x图并连成光滑曲线.

电流表、电压表的改装(含答案)

电流表、电压表的改装 、基础知识 1电压表电流表的改装 (1) 电流表G (表头)原理和主要参数 电流表G (表头)指针的偏转角 B 与电流强度I 成正比,故表的刻度是均匀的?电流表的 主要参数:表头内阻 R g ,满偏电流l g ,满偏电压U g 。U g = I g R g . (2) 改装成电压表 方法:串联一个分压电阻 R ,如图所示,若量程扩大 n 倍,即n 故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大 (3)改装成量程电流表 方法:并联一个分流电阻 R ,如图所示,若量程扩大 n 倍,即 n =—,则根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值 R 1 g =^R g = 电,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小 I R n 1 二、练习 1、 关于电压表和电流表,下列说法中正确的是 ( ) A. 理想的电压表和电流表的内阻不计,是因为它们都为零 B. 理想的电压表和电流表的内阻不计,是因为它们都极大 C. 理想的电压表内阻极大,电流表内阻为零 D. 在电路中,理想的电压表可视为短路,理想的电流表可视为开路 答案:C 2、 一电流表的满偏电流I g =1mA ,内阻为200 Q 。要把它改装成一个量程为 0.5A 的电流表, 则应在电流表上( ) A. 并联一个200 Q 的电阻 B .并联一个0.4 Q 的电阻 C.串联一个0.4 Q 的电阻 D.串联一个200 Q 的电阻 分析:要使电流表量程变为0.5A ,则流过并联电阻的电流l=0.5-0.001A=0.499A ; 并联部分的电压 U=bR=0.001X 200Q =0.2V , 则需要并联的电阻r=U/l=0.2/0.499=0.4 Q 故选B. 3、 一电流表的满偏电流为I g =50卩A ,内阻R g =2k Q,给它并联一个0.02 Q 的电阻后,其量程 将达到 ____________ A o 答案:10A 4、 一个电流表的满偏电流 I g =1mA ,内阻R g =500,要把它改装成一个量程为 10V 的电压表, 则应在电流表上( ) ,则根据分压原理,需串联的电阻值 U R U g R g = (n — 1)R ,

大学物理设计性实验《将微安表改装成多量程电流表并进行初校》2

评分:大学物理实验设计性实验 实验报告 实验题目:将微安表改装成多量程电流表并进行初校 班级: 姓名:学号: 指导教师: 茂名学院技术物理系大学物理实验室 实验日期:2007 年11月29日

实验11 《将微安表改装成多量程电流表并进行初校》 实验提要 实验课题及任务 《将表头改装成多量程电流表》实验课题任务是:利用所给的仪器,结合所学的知识,把表头改装成mA 5、mA 10双量程电流表,完成电表改装电路所需仪器与校正电路。 学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《将表头改装成多量程电流表》的整体方案,内容包括:写出实验原理和理论计算公式,研究测量方法,写出实验内容和步骤,然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。 实验仪器 量程A μ500的微安表一块,电阻箱(0.1级)三个,惠斯登电桥、数字电压表[精度(0.08%U+0.1)mV ]、3V 直流稳压电源、开关各一个、滑线变阻器两个(高值、低值各一个)。 实验所用公式及物理量符号提示 ⑴ 测微安表内阻时,电桥用外接电源并须降压使用,以免测量时微安表过载。 ⑵ 将标称量程为A μ500、级别为5.1级的微安表,改装成mA 5、 mA 10双量程电流表。参考电路如图11-1所示。 ⑶ 先测量微安表的内阻i R 和满刻度的电流实际值M I 。用实际测出的i R 和M I 算出1R 和2R 的数值。实验中1R 、2R 用电阻箱。课前推导出计算1R 、2R 的公式,画好测i R 、M I 的电路图。 ⑷ 以数字万用表的电压档作为标准表,两个滑线变阻器串联起来接入电路中,自己拟定校表电路,初校改装好的电表。对改装表的要求是:两个量程中各点的误码率均不超过%5.2(每个量程校10 个点)。课前拟好数据表据。 评分参考 (10分) ⑴ 正确的写出实验原理和内阻i R 测量方法,2分; ⑵ 正确的选用仪器和1R 、2R 的计算方法,2分; ⑶ 写出实验内容及步骤,2分; ⑷ 计算出1R 、2R 的值,完成改装表任务,2分; ⑸ 电表的校准及等级的标定,2分。 提交整体设计方案时间 学生自选题后2~3周内完成实验整体设计方案并提交。提交整体设计方案,要求电子版。用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里。

电流计改装成电流表和电压表的方法

电流计改装成电流表和电压表 的方法(总3页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

将电流计改装成电流表(A)和电压表(V)的方法 1. 电流表以及其参数 (1)我们通常所说的电流表是指灵敏电流计,由于其量程太小,一般情况下不能直接测量电流,而是用于检测有无电流和电流的方向,或作为改装量程较大的电流表和电压表的表头使用。 (2)主要参数:电流表的内阻;指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流,又叫做电流表的量程;指针偏转到最大刻度时,电流表两端的电压叫做满偏电压。由欧姆定律可得 。 2. 电压表的改装 (1)电压表的改装原理 将电流表的示数根据欧姆定律转化为电压值,可以直接测量电压,由于量程太小,无法直接测量较大的电压,如果给小量程的电流表串联一个分压电阻,就可以测量较大的电压,因此电流表串联一个分压电阻后就成为电压表。 图1 (2)分压电阻的计算

根据串联电路的分压原理有:解得分压电阻: 若表示量程的扩大倍数(即) 则 3. 电流表改装 (1)电流表的改装原理 小量程的电流表测量范围较小,直接串联在电路中有可能烧坏电流表,因此需要并联一个分流电阻,就可以测量较大的电流,即扩大了电流表的量程。 (2)分流电阻的计算 根据并联分流的原理有:解得应并联的分流电阻:若用表示量程的扩大倍数(即)则 改装成的电流表的内阻为 可见电流表的内阻很小,对于理想的电流表,其内阻可以忽略不计,串联在电路中可以看作短路。 1. 电压表的串联接法

(1)要求测量电压表的内阻时,可以把电压表当做定值电阻串联在电路中,此时电压表的示数就是它两端的实际电压,若用电流表与它串联、由电流表上读出电流示数。用便可计算出电压表的内阻,此接法避免了“伏安法测电阻”的实验中,由于电压表、电流表的接入导致测量值与真实值不符而产生的误差。

电表扩大量程

类型四:电表扩大量程 4、如图为实验室常用的两个量程的电流表的原理图。当使用O、A两接线柱时,其量程为0~0.6 A;当使用O、B两接线 柱时,量程为0~3 A。已知电流计的内电阻R g=200Ω,满偏电流I g=100 mA;求分流电阻R1和R2的阻值。 解析:本题考查的是双量程电流表的问题,关键是明确电流表的改装原理,根据并联分流电路的特点是电压相同求解。在改装的电流表中,各量程达到满偏电流时,流过“表头”的电流仍为原满偏电流,故接O、A时:I g R g=(I1―I g)(R1+R2);接O、B时:I g(R2+R g)=(I2―I g)R1。 由以上两式,把I g=0.1 A,R g=200Ω,I1=0.6 A,I2=3 A代入并解之得R1=8Ω,R2=32Ω,即量程为0~0.6 A时,(R1+R2)为分流电阻;量程为0~3A时,R1为分流电阻,R2为分压电阻。 答案:8Ω32Ω 总结升华:把灵敏电流计改装为电流表,应并联一个电阻, 所以在解答该问题时可直接应用,也可以直接应用并联电路的特点来解答该问题。 变式练习 【变式】如图所示,将一个改装的电流表接入电路和标准表进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些,如表头G的I g 是准确的,出现的误差可能是下述哪种原因引起的() A.R g的测量值比真实值偏大 B.R g的测量值比真实值偏小 C.所并联的比公式计算出的偏小 D.所并联的比公式计算出的偏大 解析:本题考查的是电表改装中的误差分析问题,关键是通过分析,找准误差的来源,改装成的电流表(待测表)比标准表的读数 偏大,说明流经表头G的电流偏大些,根据并联电路的特点,所并联的越大,流经表头G的电流越大,所以比公式 计算出的偏大。同样如果R g测量值比真实值偏大,也会使偏大,故选项A、D正确。 答案:AD 总结升华:读数偏大,说明流经表头G的电流偏大,根据串并联电路的特点可分析出与表头并联电阻偏大,这是本题的突破口,也是关键点。

完整版电流表电压表的改装含答案

电流表、电压表的改装 、基础知识 1电压表电流表的改装 (1) 电流表G (表头)原理和主要参数 电流表G (表头)指针的偏转角 B 与电流强度I 成正比,故表的刻度是均匀的?电流表的 主要参数:表头内阻 R g ,满偏电流l g ,满偏电压U g 。U g = I g R g . (2) 改装成电压表 方法:串联一个分压电阻 R ,如图所示,若量程扩大 n 倍,即n 故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大 (3)改装成量程电流表 方法:并联一个分流电阻 R ,如图所示,若量程扩大 n 倍,即 n =—,则根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值 R 1 g =^R g = 电,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小 I R n 1 二、练习 1、 关于电压表和电流表,下列说法中正确的是 ( ) A. 理想的电压表和电流表的内阻不计,是因为它们都为零 B. 理想的电压表和电流表的内阻不计,是因为它们都极大 C. 理想的电压表内阻极大,电流表内阻为零 D. 在电路中,理想的电压表可视为短路,理想的电流表可视为开路 答案:C 2、 一电流表的满偏电流I g =1mA ,内阻为200 Q 。要把它改装成一个量程为 0.5A 的电流表, 则应在电流表上( ) A. 并联一个200 Q 的电阻 B .并联一个0.4 Q 的电阻 C.串联一个0.4 Q 的电阻 D.串联一个200 Q 的电阻 分析:要使电流表量程变为0.5A ,则流过并联电阻的电流l=0.5-0.001A=0.499A ; 并联部分的电压 U=bR=0.001X 200Q =0.2V , 则需要并联的电阻r=U/l=0.2/0.499=0.4 Q 故选B. 3、 一电流表的满偏电流为I g =50卩A ,内阻R g =2k Q,给它并联一个0.02 Q 的电阻后,其量程 将达到 ____________ A o 答案:10A 4、 一个电流表的满偏电流 I g =1mA ,内阻R g =500,要把它改装成一个量程为 10V 的电压表, 则应在电流表上( ) ,则根据分压原理,需串联的电阻值 U R U g R g = (n — 1)R ,

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