表头改装

电表的改装与校正实验目的1. 掌握数字万用电表的使用方法；2. 掌握运用串并联电路的欧姆定律将电表进行改装的原理和方法;3. 学会用比较法对电表进行校正,并能够进行级别判断。

实验原理1. 将表头改装成多量程电流表：如图1所示,在表头的两端并联小电阻p R 后串联接入电路,根据串规律，有g R U U =，即 p g g g R I I R I )(-= 可推得g Pg g PPg I R R I R R R I )1(+=+=由上式可见：如果p R 足够小，则图1中虚线框整个部分可作为电流表来测量大电流。

根据表头的满度电流g I 和内阻g R ,按扩大电流量程的倍数来选用合适的小电阻与表头并联，现将表头改装成g n nI I = ，g m mI I =的两量程电流表,n 、m 为扩大倍数，且n ＜m 。

如图2所示，据串并联电路的欧姆定律，有: （1）开关K 扳向I n 时，与表头并联的总电阻为g p R n R R R 1121-=+= ① （2）开关K 扳向I m 时，R 2 成为表头内阻的一部分，则与表头并联的分流电阻为)(1121R R m R g +-=② 由①②两式可得g R n m n R )1(1-=，g R n m n m R )1(2--= ③ 2. 将表头改装成多量程电压表如图3所示，若与表头串联大电阻R S 后并联接入电路，根据串并联电路的规律，有 )(s g g R R I U +=。

由上式可见，对于同一表头g R 和g I ,电阻s R 越大，两端承受的电压越大，于是可将此表盘重新标定并作为一个电压表使用。

图1n图2 两个量程的电流表 图3根据表头的满度电流I g 和内阻g R ，按照电压量程倍数将表头改装成量程为n g n R I U =,m g m R I U =的两量程电压表，如图4所示，有：将双掷开关扳向m U 时，可得：01S I U R R gmg s ==+ 上式表明，电压表内阻与相应的量程之比等于表头满度电流的倒数，即常数S 0(Ω/Ｖ），此常数称为电压灵敏度。

宁波工程学院实验试做报告课程大学物理实验20 11 ——20 12 学年第一学期班级汽车10教师秦艳芬实验试做报告内容：1. 实验名称2. 实验目的；3. 实验原理:主要原理公式及简要说明、原理图；4．实验内容；5.注意事项；6．实验仪器：主要实验主要仪器的名称、型号及主要技术参数（测量范围和仪器误差）；7．数据记录及处理：①数据记录；②数据处理；8.数据分析；9.误差分析；10.实验中现象的分析和处理；11.结果的分析讨论；12．其他可研究课题。

报告内容电表的改装实验试做报告【实验目的】1． 掌握将表头（扩大量程）改装成电流表、电压表的原理和方法 2． 学会用替代法测定表头的内阻【实验原理】1．表头参数和内阻的测定替代法测量表头的内阻，其测量电路如图9-1所示。

图9-12．将表头改装（扩大量程）为电流表将表头改装成电流表的方法是，在表头两端并联一低电阻R A ，如图9-2所示。

设表头扩大后的量程为I m ，由欧姆定律可得 （I m —I g ）R A =I g R gRg Ig Rg Ig Ig RA *1)(Im/1*Im -=-=Rg n RA *11-=可见，将表头的量程扩大n 倍，只需在表头上并联一个电阻值为 Rg/(n-1)的分流电阻即可，其中n=I m /I g 。

3． 将表头改装为电压表将表头改装成电压表的方法是，可在表头上串联一高阻R V ，如图9-3所示。

设表头改装后的量程为U m ，由欧姆定律可得 U m =I g (R g +R v )Rg IgRgUmRgRg Ig Um Rv -=-==(n-1)*Rg可见，要将电压量程为I g R g 的表头改装成量程为U m 的电压表，只需在表头上串联一个阻值为（n-1）R g 的分压电阻即可，其中IgRgUmn。

图9-2图9-34． 改装表的校正电表在扩大量程或改装后需要进行校正。

校正的目的是：评定该表在扩大量程或改装后是否仍符合原电表的准确等级；绘制校准曲线，以便对改装后的电表示值进行修正。

《电流表、电压表的改装》教学设计一、设计思想本节课的设计思路是：通过问题如何在大电流、大电压的电路中正常使用额定电压、额定电流较小的用电器入手，深化学生对串联分压、并联分流作用的认识；并进行知识迁移，学生自己动手设计改装电表，加深理解的同时提高学生灵活运用能力；最后设置关于两个电表的串、并联使用的练习题，在理解电表改装原理基础上，进一步拓展提升学生对这部分知识的应用。

二、教材分析电流表、电压表的改装这部分内容在教材上并没有单独成节，而只是作为串联、并联电路的一个应用，以习题的方式呈现。

目的是强调欧姆定律的应用，通过对电表量程的改装、电流表和电压表电路模型的建立等内容使串并联知识得以拓展。

着眼点仍然在于基本的物理规律，以学生自主动手推导分析为主。

另一方面，电表的使用在整个恒定电流部分都是重点，尤其是关于电路的设计、误差的分析，对电表的结构要求很高，而这些又是高考实验题的重点难点。

所以对电表的改装，需让学生从根本上搞清原理和设计思想。

三、学情分析从学生已有知识来看：电表的改装建立在欧姆定律、串并联电路基础上，这两部分知识学生在初中都已初步学习，高中课本上之前也做过系统的讲解分析。

所以学生的理论基础已充足，但是对串联分压、并联分流思想没有强化过，对其应用就更困难了，需要指导激活。

从学生认知特点来看：高二的学生经过高中一年抽象思维的训练已经能初步进行深层次的思考，尤其是理科班的学生，其自身也不再满足于简单的听懂，更希望通过自己的思考获得知识，提升思维。

因此通过适当的思路引导，学生可实现自主推导设计电表改装，并分析电表应用带来的问题。

这也是本节课的关键所在。

四、教学目标1、由高电压下使小灯泡正常工作的例题分析，强化学生对串联分压、并联分流作用的认识2、将电路的串并联规律应用到电表的改装上，提升学生知识的迁移能力，自主设计能力，让学生体会成功的喜悦、增强学生自信心和学习兴趣3、通过对改装后电表的使用出现问题的分析，提高学生深化理解知识、灵活应用知识、分析解决问题的能力，进一步激发学生对现象背后本质的追求五、重点难点重点：电流表、电压表改装原理的理解【设计意图：电表如何改装、改装后如何使用的关键都在于对电表原理的认识，所以对原理的理解是本节课的知识重点。

电表的改装与校准实验我们经常使用磁电式仪表来测量电压和电流，通常磁电式仪表（表头）只允许通过较小的电流。

根据电路的分流或分压原理，通过给表头并联一个小电阻，可以用于测量较大的电流，给表头串联一个大电阻，可以用于测量较高的电压；根据这一原理可以分别将表头改装成较大量程的电流表和电压表。

【实验目的】1．掌握将表头改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法；2．学习改装电表的校准方法，掌握确定改装电表准确度等级的方法。

【实验器材】电表改装与校准实验仪1套；包括：表头（1.0级）、标准数字电流表（1.0级）、标准数字电压表（1.0级）、电阻箱（0～999.9Ω）、滑线变阻器（0~470Ω）、可调直流稳压电源（0～1.999V ）、导线若干。

【实验原理】1．测量表头的g I 和gR g I 是表头指针指示满偏刻度时所允许通过的电流，也称满偏电流；g R 是表头内阻，本实验采用替代法测量g R 。

图5-1替代法测量表头的内阻如图5-1所示，当把表头接入电路时，调节直流稳压电源E 和滑线变阻器1R 使表头指针指示满偏刻度，记下此时标准电流表的示数；由串联电路的特点可知：标准电流表的示数即为表头的满偏电流g I 。

在直流稳压电源E 和滑线变阻器1R 保持不变的情况下，用电阻箱2R 替代表头的位置接入电路，并调节电阻箱2R 使标准电流表的示数仍为替代前的数ER 2R 121标准电流表表头mAmA值，此时电阻箱2R 的读数等于表头内阻g R 。

2．将表头改装成大量程的电流表若将表头改装成大量程的电流表，只需在表头的两端并联一个分流电阻p R ，如图5-2所示。

根据并联电路的分流原理，通过表头的电流为满偏电流g I ，超出g I 的那部分电流从分流电阻p R 上流过；这样，分流电阻p R 和表头就构成了改装电流表。

图5-2并联分流电阻改装成电流表设改装电流表的量程为m I ；根据并联电路的特点，由欧姆定律可得：()m g p g gI I R I R -=（5-1）gp g m g I R R I I =-（5-2）令m gI n I =，则：1gp R R n =-（5-3）可见，要将表头的满偏电流g I 扩大n 倍，仅需给表头并联一个大小为1gR n -的分流电阻p R 。