高中物理电学实验：电表的改装

实验：把电流表改装成大量程电流表和电压表弥勒市第四中学 张辉一、实验目的：1、用半偏法测电流表的内阻2、将电流表改装为电压表二、实验仪器电流计（表头） 滑动变阻器 开关 电阻箱 电源 导线若干三、实验原理电表在电学测量中有着广泛的应用，因此如何了解电表和使用电表就显得十分重要。

电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压，如果要用它来测量较大的电流或电压，就必须进行该装，以扩大其量程。

万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来，在电路的测量和故障检测中得到了广泛的应用。

常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。

当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M 磁，使线圈转动并带动指针偏转。

线圈偏转角度的大小与线圈通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转角度直接指示出电流值。

用Ig 表示电流计（表头）的满偏电流，Ug 表示电流计（表头）的满偏电压，Rg 表示电流计的内阻，则Ug=IgRg 即：满偏电压等于满偏电流与内阻的乘积。

1、把内阻为Rg ，满偏电流为Ig 的电流计改装成量程为U 的电压表。

所谓改装成量程为U 的电压表，其实质就是在电流计的两端加上U 的电压电流计刚好满偏，如图1所示为即将要改装的电流计，但是我们不能直接把电压U 加在电流计两端，因为电流计的满偏电压Ug=IgUg 非常小会烧坏电流计。

为了使电流计两端加上U 的电压而使电流计刚好满偏，得在电流计上串联一个电阻R 来分压，如图2所示当串联一个电阻R 后，在电流计G 和R 电阻的两端加上U 的电压，在R 的阻值为某一值时，电流计G 两端的电压刚好为满偏电压Ug ，那么如图3所示 虚线框内电流计和电阻R 就可以看成是一个量程为U 的电压表。

R=3、把内阻为Rg ，满偏电流为Ig 的电流计改装成量程为I 的电流表，所谓改装成量程为I 的电流表，其实质就是在电流计的两端加上I 的电流，电流计刚好满偏，如图1所示为即将要改装的电流计，但是我们不能直接把电流I 加在电流计两端，因为电流计的满偏电流Ig 非常小会烧坏电流计，为了使电流计两端加上电流IIg Rg 图1Ig Rg R 图2 图3而使电流计满偏，得在电流计上并联上一个电阻R 来分流，如图4所示，当并联一个电阻R 后，在电流计G 和R 电阻的两端加上I 的电流，在R 的阻值为某一值时，电流计G 两端的电流刚好为满偏电流Ig ，那么如图5所示 虚线框内电流计和电阻R 就可以看成是一个量程为I 的电流表。

物理总复习：电学实验：电表的改装 电阻的测量 练习使用多用电表【考纲要求】1、知道电流表、电压表是由表头改装而成的，知道其改装原理及其在电路中对电路结构的影响；2、知道知道伏安法侧电阻的两种电路的区别；3、知道电学实验仪器的基本选用原则，会对简单的实验进行设计及电路实物图的连接；4、知道几种测电阻的拓展方法；5、知道多用电表的表盘、欧姆档的内部结构，理解其工作原理；6、能用多用电表探测黑箱电学元件。

【考点梳理】考点一、电表的改装 1、电流表（表头）小量程的电流表G 是我们常说的“表头”，电流表G 的主要参数有三个： ①电流表G 的电阻g R ，通常叫做电流表的内阻；②指针偏转到最大刻度时的电流g I ，叫做电流表G 的满偏电流，也叫电流表G 的量程； ③电流表G 通过满偏电流时加在它两端的电压g U 叫做满偏电压，也叫电压量程。

由欧姆定律g g g U I R =可知，电流表G 的满偏电流和满偏电压一般都比较小。

2、电压表的改装要点诠释：电流表G 的电压量程g g g U I R =，当改装成量程为U 的电压表时，应串联一个电阻R ，因为串联电阻有分压作用，因此叫做分压电阻， 如图所示。

电压扩大量程的倍数gU n U =由串联电路的特点得g g g U I R I R =+ 解得(1)g g g g g g g gUR U U R R R R I I R U =-=-=- 即电压扩大量程的倍数为n 时，需要串联的分压电阻(1)g R n R =- 电压表的总电阻V g R R R =+。

3、电流表的改装要点诠释：电流表G 的量程为g I ，当改装成量程为I 的电流表时，应并联一个电阻R ，因为并联电阻R 可以起到分流作用，因此叫做分流电阻， 已知电流表G 满偏电流为g I ，扩大量程的电流表满偏 电流为I ，如图所示。

扩大量程的倍数gI n I =由并联电路的特点得()g g g I R I I R =-所以 1g g g gI R R R I I n ==--即电流扩大量程的倍数为n 时，需并联的分流电压为1g R R n =-。

电表的改装高中物理
电表的改装是一项高中物理实验，旨在让学生了解电表的工作原理，并通过改装电表来实现不同的电路测量。

实验步骤：
1.准备材料和工具：电表、电阻器、开关、导线等。

2.打开电表外壳，找到电表的电路板和电表指针。

3.在电路板上找到电表指针所连接的电路，切断连接。

4.在电路板上添加一个电阻器，将其与指针重新连接。

5.在电路中添加一个开关，使电阻器可以与电路中的其他元件进行连接或断开。

6.将改装后的电表放入不同的电路中进行测量，比较结果。

7.分析实验结果，了解电表在不同电路中的测量原理。

实验注意事项：
1.实验时要注意电流和电压的安全，避免触电。

2.在进行改装时要小心操作，避免损坏电表。

3.在电路中添加电阻器时要注意电阻值，以免使电路过载或测量不准确。

一、电表的改装实验原理常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。

当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M磁，使线圈转动，从而带动指针偏转。

线圈偏转角度的大小与通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转直接指示出电流值。

1、内阻的测定电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用Ig表示，电流计的线圈有一定内阻，用Rg表示，Ig与Rg是两个表示电流计特性的重要参数。

测量内阻Rg常用方法有：半电流法也称中值法和替代法。

本实验用替代法测量电流计内阻。

测量原理图见图1。

当被测电流计接在电路中时，用十进位电阻箱替代它，且改变电阻值，当电路中的电压不变时，且电路中的电流亦保持不变，则电阻箱的电阻值即为被测电流计内阻。

替代法是一种运用很广的测量方法，具有较高的测量准确度。

图1替代法测内阻2、改装为大量程电流表根据电阻并联规律可知，如果在表头两端并联上一个阻值适当的电阻R2，如图2所示，可使表头不能承受的那部分电流从R2（分流电阻）上分流通过。

这种由表头和并联电阻R2组成的整体就是改装后的电流表。

如需将量程扩大n倍，则不难得出R2=Rg/(n-1) ①图2为扩流后的电流表原理图。

用电流表测量电流时，电流表应串联在被测电路中，所以要求电流表应有较小的内阻。

另外，在表头上并联阻值不同的分流电阻，便可制成多量程的电流表。

图 2 改装电流表图3改装电压表3、改装为电压表一般表头能承受的电压很小，不能用来测量较大的电压。

为了测量较大的电压，可以给表头串联一个阻值适当的电阻RM，如图3所示，使表头上不能承受的那部分电压降落在电阻RM上。

这种由表头和串联电阻RM组成的整体就是电压表，串联的电阻RM叫做扩程电阻（也叫分压电阻）。

选取不同大小的RM，就可以得到不同量程的电压表。

由图3可求得扩程电阻值为：②实际的扩展量程后的电压表原理见图3。

电表改装【表头G】常用的电压表和电流表都是由表头G改装而成的.表头的本质是一个小量程的磁电式电流表，指针偏转的角度θ跟电流强度成正比，所以表头的表盘刻度均匀分布。

电流表G的电阻R g叫做电流表的内阻，指针偏转到最大刻度时的电流I g叫做满偏电流，电流表G通过满偏电流时，其两端的电压U g叫做满偏电压，三者服从欧姆定律U g=I g R g（1）表头G既然是电流表，就可以直接用来测电流流过电阻R的电流即表头G的示数I（2）电流通过表头G时，指针指着某一电流刻度，表示通过电流表的电流为某一数值，而且意味着表头的两接线柱之间具有一定大小的电压，因此，如果内阻R g已知，电流表G 实际上也是一个小量程的电压表．R电阻R两端的电压U=IR g【注意】此时电阻R两端的电压U=IR g是利用欧姆定律计算出来的，而不是从表头G的表盘上直接读出；如果需要直接从表盘上读出电压U，我们需要做的就只是修改表盘（改数字和单位）【例】设电流表的满偏电流I g=3mA,内阻R g=100Ω,则满偏电压U g=0.3V,则充当电流表时的表盘如图充当电压表时的表盘如图【改装】表头G的满偏电压U g和满偏电流I g一般都比较小，无论是用来测电流还是测电压，一般都不能直接测，需要先扩大量程，即改装。

测量较大的电压时要串联一个大电阻用来分压，把它改装成大量程电压表；测量较大的电流时则要并联一个小电阻用来分流，把它改装成大量程的电流表。

【示数与偏角】电流表（电压表）的示数，取决于表头G与电阻R的总电流（总电压）电流表（电压表）的偏角，取决于流过表头G的电流（偏转的角度θ跟电流强度成正比）【例】四个相同的小量程电流表G(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。

已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图示接法连入电路，比较每种接法中电表的示数与偏角θ.解析：电流表A1的量程大于A2的量程，则R1<R2，电压表V1的量程大于V2的量程，则R1>R2，。

实验：把电流表改装成大量程电流表和电压表弥勒市第四中学张辉一、实验目的：1、用半偏法测电流表的内阻2、将电流表改装为电压表二、实验仪器电流计（表头）滑动变阻器开关电阻箱电源导线若干三、实验原理电表在电学测量中有着广泛的应用，因此如何了解电表和使用电表就显得十分重要。

电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压，如果要用它来测量较大的电流或电压，就必须进行该装，以扩大其量程。

万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来，在电路的测量和故障检测中得到了广泛的应用。

常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。

当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M磁，使线圈转动并带动指针偏转。

线圈偏转角度的大小与线圈通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转角度直接指示出电流值。

用Ig表示电流计（表头）的满偏电流，Ug表示电流计（表头）的满偏电压，Rg表示电流计的内阻，则Ug=IgRg 即：满偏电压等于满偏电流与内阻的乘积。

1、把内阻为Rg ，满偏电流为Ig 的电流计改装成量程为U 的电压表。

所谓改装成量程为U 的电压表，其实质就是在电流计的两端加上U 的电压电流计刚好满偏，如图1所示为即将要改装的电流计，但是我们不能直接把电压U 加在电流计两端，因为电流计的满偏电压Ug=IgUg 非常小会烧坏电流计。

为了使电流计两端加上U 的电压而使电流计刚好满偏，得在电流计上串联一个电阻R 来分压，如图2所示当串联一个电阻R 后，在电流计G 和R 电阻的两端加上U 的电压，在R 的阻值为某一值时，电流计G 两端的电压刚好为满偏电压Ug ，那么如图3所示 虚线框内电流计和电阻R 就可以看成是一个量程为U 的电压表。

R=3、把内阻为Rg ，满偏电流为Ig 的电流计改装成量程为I 的电流表，所谓改装成量程为I 的电流表，其实质就是在电流计的两端加上I 的电流，电流计刚好满偏，如图1所示为即将要改装的电流计，但是我们不能直接把电流I 加在电流计两端，因为电流计的满偏电流Ig 非常小会烧坏电流计，为了使电流计两端加上电流I 而使电流计满偏，得在电流计上并联上一个电阻R 来分流，如图4所示，当并联一个电阻R 后，在电流计G 和R 电阻的两端加上I 的电流，在R 的阻值为某一值时，电流计G 两端的电流刚Ig Rg图1Ig RgR 图2图3好为满偏电流Ig ，那么如图5所示 虚线框内电流计和电阻R 就可以看成是一个量程为I 的电流表。

电表改装实验报告一、实验目的本实验旨在通过改装电表，提高其测量精度和功能性能，同时探究电表改装对电量测量的影响，并评估改装效果。

二、实验原理电表是用来测量电流、电压和电能等电力参数的仪器。

改装电表可以通过更换内部电路、增加传感器等方式，提升电表的测量精度和功能性能。

三、实验材料和设备1. 电表2. 相关改装零件和元器件3. 电源4. 验电笔5. 电源线6. 接线板7. 计算机四、实验步骤1. 将电表与电源连接，并通过验电笔检查电源线是否正常。

2. 根据实验需求，选择合适的改装方式进行电表改装。

可以考虑更换电表内部元器件、增加传感器等方法。

3. 按照改装方案进行改装操作，确保操作准确无误。

4. 改装完成后，通过与原始电表进行对比测试，评估改装效果。

可以进行精度、稳定性、响应速度等方面的比较分析。

5. 将测试数据输入计算机，进行数据处理和分析，得出改装后的电表性能数据。

6. 根据实验结果撰写实验报告。

五、实验结果和分析经过电表改装后，我们对改装后的电表进行了各项性能测试和分析，结果如下：1. 测量精度提高：改装后的电表在测量精度方面表现出更高的可靠性和准确性。

2. 功能性能增强：改装后的电表不仅可以测量电流、电压和电能等电力参数，还具有其他附加功能，如功率因数、频率等的测量。

3. 实用性提升：改装后的电表在实际应用中具有更广泛的适用性，可以满足多种场景下的测量需求。

六、实验总结通过本次电表改装实验，我们成功地提高了电表的测量精度和功能性能，并验证了改装效果。

改装后的电表在实际应用中具有更多的优势和实用性，能够满足不同场景下的电力参数测量需求。

同时，我们也意识到改装过程中需要注意操作准确性和安全性，以确保改装的有效性和可靠性。

七、参考文献[未出现网址链接]以上就是本次电表改装实验报告的全文内容。