8年级下学期 电功率专题————电表改装

改装电表的两个公式
电表改装的两个公式：
1.电流和电压的计算式：电流
I=P/(U*cosΦ)
其中，I为电流，P为有功功率，U为电压，cosΦ为标幺功率因数。

2.功率的计算式：有功功率P=U*I*cosΦ
其中，P为有功功率，U为电压，I为电流，cosΦ为标幺功率因数。

一般来说，改装电表只需要更改有功功率P和cosΦ，但也可能需要更改电压U和电流I才能达到更好的效果。

因此，要想改装电表，必须要根据用电量和现有的设备能力状况，确定出P、U、I、cosΦ，将这四个参数保存到电表内。

下面介绍一下改装电表过程中，需要考虑和计算的因素：
（1）电量计算：通过计算用电量来决定电表的P、U、I、cosΦ，然后将它们保存到电表里。

（2）电压和电流比例：根据用电量和现有的设备能力状况，确定出比
较合适的电压和电流之间的比例。

（3）功率因数计算：为了确定最佳的功率，根据用电量和电压以及电流计算出功率因数cosΦ，将它存到电表里。

（4）电表容量：考虑电表的安装环境和容量要求，确定电表的安装位置和电表容量。

（5）负载特性：在电表更改之前，必须要先了解负载特性，才能判断当前的设备能力是否合适。

通过以上的步骤，可以正确的改装电表以实现更好的效果。

使用正确的公式，根据负载特性确定电表的功率、电流、电压和功率因数，调整好安装的位置和容量等，以便确保电量的准确性。

物理实验练习（三）——电表的改装1、将满偏电流= 300///1.内阻未知的电流表G 改装成电压表并进行核对。

⑴利用如右图所示的电路测量电流表G 的内阻（图中电源 的电动势E = 4V 且R»F ）：先闭合S|,调节/?,使电流表指 针偏转到满刻度；再闭合S2,保持R 不变，调节使电流表2 指针偏转到满刻度的-，读出此时尺的阻值为200Q ,则电流 3表内阻的测量值R& = _________ Q o⑵将该表改装成量程为3V 的电压表，需 _________________ （填“串联”或“并联”）阻值为/?0 =Q 的电阻。

⑶把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在下图中画岀实验电路图和实物连接图。

新通过测暈来刻画岀从零到满刻度的刻度值，有下列器材:C ・“0~10Q, 1A”滑动变阻器& D. “0〜100Q, 50mA “滑动变阻器&E. “0.6A, 0.5 Q” 标准电@ AjF. “3A, 0.01 Q” 标准电充表 A?G.5Q 定值电阻R3 H.20Q 定值电阻/?4; -------------------- i I •开关及导线若干! 丨 ⑴应选用的器材有 ___________ （只需填写所选器材序号）。

? i ⑵在下列虚线框内画出实验电路图。

[ i ⑶待测电流表的电流刻度值的表达式2 ___________________ ， ! ____________________ J 式中各物理量所表示的意义分别为 __________________________________________________ ‘3、一直流电压表，量程为IV,内阻为1000Q,现将一阻值为5000〜7000Q 之间的固定电阻&与此电压表串联，以扩大电压表的量程。

为求得扩大后量程 的准确值，再给定一直流电源（电动势E 为6〜7V,内阻可忽略不 计），一阻值/?2=2000Q 的固定电阻，两个单刀开关Si 、S2及若干 导线。

一、实验目的:1、掌握将电流计改装成大量程电流表和电压表的原理与方法.2、学会校正电流表和电压表的方法.3、了解欧姆计的测量原理和刻度方法。

二、实验仪器、设备：三、原理摘要（测量公式或其它示意图)：1、将电流计改装成电流表将电流计并联一Rs 电阻(如图1）,如Rs=1n Rg，则电流计量程扩大n 倍.欲将电流计改装为到量程电流表，则可并联阻值不同的分流电阻（如图2)。

比如量程扩大为5mA 及50mA ，则R1=490Rg图1 并联分流电阻R2=4909Rg 此处，电流计的量程为100mA 。

2、将电流计改装成电压表串联附加电阻（分压电阻）Ra ，如图3所示,若Ra=IgV—Rg,则电流计即改装为量计为V 的电压表。

3、将电流计改装为欧姆表如图4所示，可将电流计改装为欧姆表此时I=RxRi Ro Rg V+++其中V 为电源的电压，这样,Rx 与I 有一一对应关系，只要对表头用标准电阻进行刻度，就可以得到一经过标定的欧姆表。

四、实验内容与步骤:1、由实验室提供如图5之万用表电路板，并给出电流计的内阻Rg 的值。

Rg图3 串联分压电阻图4 电流计改装为欧姆表2、根据电表改装的原理及Ig、Rg算出R1、R2、R3值并将其接至电路中。

3、校正5.00mA电流表将改装电流表和万用表按照图6连接好,用万用表校正改装的电流表（量程为5mA），校正点为0。

00，0。

50，1.00，1。

50,2.00，2。

50，3。

00，3。

50，4.00，4.50，5.00mA.调节电路中的电流，使改装表读数从零逐步增加到满刻度，然后再逐步减小到零，同时记下改装表和标准表的读数，填入表格.图6电流表校正电路图4、校正5。

00V电压表按图7连接好电路,注意利用已经改装好的5mA的电流表作表头。

用万用表校正量程为5V的改装电压表，校正点为0。

00,0.50,1。

00，1.50，2。

00，2。

50，3.00，3。

50，4。

00，4.50，5。

电表改装专题训练1、把电流表改装成电压表的实验中所用电流表G的满偏电流I g=200 μA，内阻估计在400~600 Ω之间。

（1）按图1测定电流表G的内阻R g，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下：A．滑动变阻器（阻值范围0~200 Ω）B．滑动变阻器（阻值范围0~1 750 Ω）C．电阻箱（阻值范围0~999 Ω）D．电阻箱（阻值范围0~99 999 Ω）E．电源（6 V，内阻不计）F．电源（12 V，内阻不计）按实验要求，R最好选用______，R 最好选用_____，E最好选用_____。

（填入选用器材的字母代号）（2）假定由上述步骤已测出电流表内阻R g=500 Ω，现在通过串联一个24.5 kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为__________。

（3）图2是测定未知电阻R x的电路图，图3是电路中所需要的器材（虚线框内为上述已改装好的电压表），请按电路图画出连线，将所示器材接成实验电路。

（4）测量时，电流表的读数为0.20 A，而改装后的电压表的表头读数如图4所示，那么R x 的阻值等于________Ω。

2、（多选）如图所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（）A．甲表是电流表，R增大时量程增大B．甲表是电流表，R增大时量程减小C．乙表是电压表，R增大时量程增大D．上述说法都不对3、电流表的内阻为g R 、满刻度电流为g I 。

那么以下结论中正确的是（ ）① 如并联一个阻值为n g R 的定值电阻，就可以改装为量程是n g I 的电流表②如串联一个阻值为n g R 的定值电阻，就可以改装为一个量程是(n ＋1)g I g R 的电压表 ③如并联一个阻值为g R /(n –1)的定值电阻，就可以改装为一个量程是n g I 的电流表④如串联一个阻值为g R /n 的定值电阻，就可以改装为一个量程是(n –1)g I g R 的电压表A ．①③正确B ．②④正确C ．①④正确D ．②③正确4、一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为A I g μ50=，表头电阻Ω=k R g 1，若改装成量程为I m =1 mA 的电流表，应并联的电阻阻值为_______Ω。

中考专题复习-—电学计算题1.如图10所示电路中，小灯泡L标有“6V 6W”字样，R2＝3Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为1.2A，这时小灯泡L正常发光，求：(1)电源电压U（2)电阻R1的阻值（3）当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率2.如图19甲所示的电路中，电源电压为3Ⅴ，小灯泡上标有“2。

5Ⅴ0.25A”字样.当滑动变阻器的滑片P从最右端移到a点时,小灯泡正常发光；再移动滑片到某点b时,电压表的读数如图19乙所示(电源电压和小灯泡的电阻保持不变）．请回答：（1）当滑片P移到b点时，电压表的读数为__ V.小灯泡的电阻为Ω。

b点在a点的____边(选填“左”或“右").（2）滑片在b处时，求滑动变阻器接人电路的阻值是多少?（3）滑片在b处时,求滑动变阻器消耗的功率是多少?3。

某保温电热水壶电路如图21，S是温控开关，R1为加热器.当开关S接到a时,电热水壶处于加热状态，此时通过电热水壶的电流是5A；当水烧开时，开关S自动切换到b，电热水壶处于保温状态,此时电热水壶的电功率为165W。

(不考虑温度对电阻阻值的影响),求：（1)加热电阻R1的阻值是多大？（2）在保温状态下,通过电阻R2的电流是多少?4.小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表(如图21）和手表，测出一些家用电器的有关数据。

(1）当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表1分钟转了3圈,求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳?（2）当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表1分钟转33圈，求此时电热水壶的电功率是多少瓦?(3）如果用此电热水壶把1Kg的水由20℃加热至沸腾需要的时间是多少秒？[不考虑热量的损失,气压为一个标准大气压，水的比热容为4。

2X103J/（Kg℃）]5。

家庭电路的电压是220V ，某空调器处于投冷状态时的功率P1是2。

2Kw,送风状态时的功率P2是 0。

22Kw ，它们是交替运行的，现测得此空调器在某时 段内的电功率随时间变化的关系如图16所示。

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。

电表改装专题复习一、电流表改装成电压表改装方案：在电流表G 上串联一个大阻值的定值电阻R 0，让其分压即可起到电压表的作用。

如图所示， 改装后的电压表的量程U m =（r g +R 0）I g 校表电路：将改装后的电压表与标准电压表并联，利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。

例1（杭州调研卷）、一电压表由电流表G 与电阻R 0串联改成。

若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小些，那么应采用下列哪种措施加以改进（ ）A 、在R 0上串联一个比R 0小得多的电阻 C 、在R 0上并联一个比R 0小得多的电阻B 、在R 0上串联一个比R 0大得多的电阻 D 、在R 0上并联一个比R 0大得多的电阻二、电流表改装成电流表改装方案：在电流表G 上并联一个小阻值的定值电阻R 0，让其分流即可起到大电流表的作用。

如图所示， 改装后的电流表的量程I m =I g + I g r g /R 0=（r g +R 0）I g /R 0校表电路：将改装后的电流表与标准电流表串联，利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。

三、电流表改装成欧姆表①原理：闭合电路的欧姆定律②如图所示，当红、黑表笔短接时，调节R ，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。

这时有： ③当两表笔间接入电阻Rx 时，电流表的电流为：当Rx 改变时，Ix 随着改变，将电流表表盘上Ix 处表上对应的Rx值刻上，就构成了欧姆表。

④中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R 中＝R 内＝R+Rg+r因Ix 与Rx 不是线性关系，欧姆表表盘刻度不均匀。

G I g r g R 0 U m GV G I g r g R 0 I m G A g g E I R R r=++x g x E I R R r R =+++G + － RE r 红表笔 黑表笔Rx R P aSE图2【巩固练习】1、电流表的内阻是R g =200Ω，满刻度电流值是I g =500微安培，现欲把这电流表改装成量程为1．0V 的电压表，正确的方法是 （ ）A ．应串联一个0．1Ω的电阻B ．应并联一个0．1Ω的电阻C ．应串联一个1800Ω的电阻D ．应并联一个1800Ω的电阻2、(临沂高二检测)磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G ，内阻R g ＝30 Ω，满偏电流I g ＝5 mA ，要将它改装为量程为0～3 A 的电流表，所做的操作是( )A ．串联一个570 Ω的电阻B ．并联一个570 Ω的电阻C ．串联一个0.05 Ω的电阻D ．并联一个0.05 Ω的电阻3、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，下列说法正确的是( )A ．甲表是电流表，R 增大时量程增大B ．甲表是电流表，R 增大时量程减小C ．乙表是电压表，R 增大时量程增大D ．乙表是电压表，R 增大时量程减小4、用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表．将它们串联起来接入电路中，如图所示，此时( )A ．两只电表的指针偏转角相同B ．两只电表的指针都不偏转C ．电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角D ．电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角5、(黄冈高二检测)已知电流表的内阻R g ＝120 Ω，满偏电流I g ＝3 mA ，要把它改装成量程是6 V 的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3 A 的电流表，应并联多大的电阻？6、用相同的灵敏电流计改装成量程为3V 和15V 两个电压表，将它们串联接人电路中，指针偏角之比为______，读数之比________。