把电流表改装成电压表课件

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 =gI 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 =mI 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。

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】电阻箱最大阻值999. 9 Q，阻值最小改变量为0. 1 Q ：滑线变阻器R：,最大阻值100 Q；开关S,导线若干.要求用图所示的电路测立图中电流表A的内阻.（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测岀其内阻？（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路.（3）______________________________ 你要读出的物理量是.用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______________ .例2用半偏法测电流表G的内阻Rg.如图所示。

电表改装的两种情况一、把电流表G 改装成电压表（1）电流表改装成电压表的原理：将电流表的示数根据欧姆定律U g =I g R g换算成电压值，可直接用于测电压，只是量程U g 很小。

如果给小量程电流表串联一个分压电阻，就可以用来量度较大的电压。

因此电压表实际上就是一个串联了分压电阻的电流表，如图1所示。

（2）分压电阻的计算:由U =I g R g +I g R 解得g g R I U R -=，因为电压扩大量程的倍数g U U n =，所以R =（n -1）R g 。

需要说明的是，通过表头的满偏电流并没有改变，加在表头两端的最大电压也没有改变，仍是U g =I g R g ，但改装成的电压表的最大电压增大了，所以表的刻度盘要改换，原来是0～I g R g ，现在要换成0～（I g R g +I g R ），即每个刻度处的电流数要换成对应的总电压数IR g +IR 。

二、电流表G 改装成大量程电流表（1）电流表改装的原理：给小量程电流表并联一个分流电阻，就可以用来量度较大的电流，即扩大了电流表的量程，如图2所示。

（2）分流电阻的计算：由并联电路的特点U g =I g R g =(I -I g )R ，解得1-=-=gg g g g I I R I I R I R ，因为电流扩大量程的倍数g I I n =，所以1-=n R R g 。

与改装电压表一样，刻度盘也要由原来指示的通过电流表G 的电流换成指示电流表A 的电流。

典例剖析 一灵敏电流计，它的电阻是12 Ω，指针每偏转一格指示2 mA ，现在把它改装成电流表，使它的指针每偏转一格指示1 A ，那么，分流电阻多大？如果改装成电压表，使它的指针每偏转一格指示1 V ，则分压电阻多大？【思路剖析】（1）如何改装成电流表？刻度盘如何改换？（2）如何改装成电压表？刻度盘如何改换？。

把电流表改装成电压表把电流表改装为电压表：（一）目的：1.练习把电流表改装成电压表，加深对串联分压作用的理解；2.学会用分流法测定电流表的内阻，进一步理解并联分流的原理； 3.掌握确定改装电压表的百分误差的方法。

（二）原理：1.电路的串并联特点；2.部分电路欧姆定律；（三）器材：电流计，直流电压表，滑动变阻器，电阻箱，干电池，单刀开关，导线若干。

（四）实验步骤：1．用半偏法如图实14-1电路测定电流表内阻rg。

（1）先断开S2，闭合S1，调节R，使电流表满偏；（2）将电阻箱R′的阻值调到最小，闭合S2，这时电G的示数很小。

调节R′，使电流表指针正好指到满刻度半，即达到半偏。

流表的一图实14-1（3）记下电阻箱R′的阻值，它就是电流表内电阻rg的阻值。

当R比R/大很多时，可以认为rg=R/。

（当R比R/大很多时，调节R/基本上不改变电路的总电阻，可认为总电流不变，因此当电流表半偏时，通过R/的电流也是满偏电流的一半，两个分路的电阻相等）。

实际上，S2闭合后，总电阻略有减小，总电流略有增大，当电流表半偏时，通过R/的电流比通过电流表的电流稍大，即R/比rg稍小，因此测量的系统误差总是使rg的测量值偏小。

其中R不必读数，可以用滑动变阻器（要求阻值较大，实验室中一般的滑动变阻器达不到要求）也可用电阻箱，R′需要读数，所以必须用电阻箱。

2．把电流表改装为电压表：根据rg、Ig和扩大后的量程，计算出需要给电流表串联的电阻R1的值。

（1）根据上面实验结果计算出电流表的满偏电压Ug＝Igrg，为了将它的量程扩大到U，则它的量程扩大的倍数为n=U/Ug，故应串联的分压电阻为R=(n-1) rg。

（2）将电流表与电阻箱串联，使电阻箱阻值为R=(n-1) rg，即组成量程为U的电压表。

（3）弄清改装后表盘的读数：首先明确表盘上每格表示多少伏。

电流表的原量程为300微安，最大量程处标的是“30”，表盘上“0－30”之间是15格，改装成2伏的电压表后，每一格应表示2／15伏，如果指针指在110微安刻度上，实际电压是2×（110／300）＝0．73伏，如果指针偏转3格，实际电压是（2／15）×3＝0．40伏。