高中物理电学实验电表的改装
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高中物理电学实验电表改装与校准专题练习(真题+模拟)电表改装与校准一、电表改装与校准1、某同学想要将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装为欧姆表,并进行刻度和校准。
可用的器材有定值电阻R (阻值14 kΩ)、滑动变阻器R1(最大阻值1500 Ω)、滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)、电阻箱(0~.9 Ω)、干电池(E=1.5 V,r=1.5 Ω)、红、黑表笔和导线。
1)欧姆表设计将图a中的实物连线组成欧姆表。
欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为14.5 kΩ;滑动变阻器选R1.2)刻度欧姆表表盘通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图b所示。
表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为7.25 kΩ、21.75 kΩ。
3)校准红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向15 kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。
若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图c所示,则电阻箱接入的阻值为11.5 kΩ。
2、某同学想要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。
该同学测得微安表内阻为1200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装。
然后利用一标准毫安表,根据图a所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
1)连线根据图a和题给条件,将图b中的实物连线。
2)量程问题当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图c所示。
由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值,而是25 mA。
3)问题原因产生上述问题的原因可能是R值计算错误,接入的电阻偏小。
4)改进方法要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为5R的电阻即可。
其中k=5.________Ω.2)现用一标准电压源对改装电压表的两个量程进行校准,校准时需选取的刻度为0.5 V、1.0 V、1.5 V、2.0 V、2.5 V、3.0 V.电池的电动势为1.5 V,内阻忽略不计.则滑动变阻器R 应选用最大阻值为________Ω的规格,R1R2R3中应选用阻值分别为________Ω、________Ω、________Ω的规格.3)若定值电阻R1因损坏而阻值变为无穷大,利用图中的电路可以判断出损坏的电阻.图中的d点应和接线柱________(填“b”或“c”)相连.判断依据是:__________________________________________________ ______________________.题目5:某同学改装和校准毫安表的电路图如图(a)所示,其中虚线框内是毫安表的改装电路。
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 =-。
物理高中实验电表改装教案
实验目的:通过改装电表,让学生了解电表的工作原理和调试方法,培养学生动手能力和
创新思维。
实验材料:电表、各种电子元件(例如电阻、电容、电感等)、焊接工具、电源供应器、
示波器等。
实验步骤:
1. 准备工作:将电表的外壳打开,观察电表内部的结构和各部件的布局。
2. 改装电表:根据实验要求,选择合适的电子元件,按照电路图的要求连接到电表的相应
位置,并进行焊接固定。
3. 调试电路:将改装后的电表连接到电源供应器和示波器,调整电源供应器的电压和电流,观察电表的显示情况,并用示波器检测电表输出的波形。
4. 分析实验结果:根据实验结果,结合理论知识分析电表的工作原理和改装效果,总结实
验经验。
实验注意事项:
1. 在操作电子元件和焊接过程中,要注意防止静电和过热,避免损坏元件和设备。
2. 在调试电路时,要小心操作电源供应器和示波器,避免触电或短路。
3. 实验结束后,要做好实验设备和元件的清理和归还工作。
拓展实验:
1. 利用不同类型的电子元件,改装不同功能的电表,如频率表、电阻表等。
2. 结合数字电路原理,设计并改装数字电表,实现更多功能和显示方式的实验。
实验评价:
学生完成实验时能独立进行实验操作,理解电表的工作原理和改装过程,具备一定的动手
能力和创新思维,实验结果符合实验要求,能够合理分析实验结果并总结实验经验。
物理高中实验电表改装教案实验目的- 了解并掌握基本的电表改装方法。
- 学会使用不同的电阻来改变电表的量程。
- 理解串联和并联电路对电表示数的影响。
- 培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
实验原理电表改装主要是通过改变电表内部的电阻值来调整其量程。
在电表中串联一个适当的电阻,可以使得通过电表的电流减小,从而扩大电表的量程。
相反,并联一个适当的电阻则可以使得通过电表的电流增大,从而缩小电表的量程。
实验器材- 直流电源一台- 待改装的电表一只- 不同阻值的电阻若干- 导线若干- 开关一个- 万用板一块实验步骤1. 让学生熟悉电表的结构和工作原理,确保他们理解电流表和电压表的区别。
2. 搭建一个简单的电路,包括电源、电表和一些基本电阻。
3. 演示如何通过串联不同阻值的电阻来改变电表的量程。
记录每次改变后的电表示数,并与理论值进行比较。
4. 展示如何通过并联不同阻值的电阻来改变电表的量程。
同样记录数据并进行比较。
5. 让学生自己动手尝试改装电表,并记录下他们的观察结果和遇到的问题。
6. 引导学生分析实验数据,讨论改装过程中可能出现的误差来源,并提出改进方案。
实验注意事项- 在实验过程中,要确保电源电压不要超过电表的最大承受范围。
- 选择合适的电阻值进行改装,避免电流过大损坏电表。
- 在操作时要小心,避免短路造成安全事故。
- 实验结束后,要及时断开电源,整理实验器材。
实验总结通过本次实验,学生们不仅学会了如何改装电表,还加深了对电流、电压和电阻之间关系的理解。
实验中的数据记录和分析也锻炼了学生的观察力和分析能力。
实验中的小组合作和讨论也培养了学生的团队协作精神和沟通能力。
电表改装高中操作流程咱来唠唠电表改装这事儿。
电表改装在高中物理里可是个挺有趣的操作呢。
咱先说改装电流表。
电流表其实就是个表头,表头它有个特点,就是自身能承受的电流很小。
要是想测量大电流咋办呢?这就需要给表头并联一个小电阻啦。
为啥是并联呢?你想啊,并联电路的特点就是电压相等,电流可以分流。
咱把这个小电阻叫做分流电阻。
这个分流电阻的大小可是很有讲究的哦。
我们要根据表头的满偏电流和内阻,还有想要改装后的电流表量程来计算这个分流电阻的大小。
比如说,表头满偏电流是Ig,内阻是Rg,想要改装成量程为I的电流表,那这个分流电阻R就可以用公式R = IgRg/(I - Ig)来计算。
这就像是给一个小胃口的人找个小伙伴,让它们俩一起能接受更多的食物(电流)一样,是不是很有趣呀?再说说改装电压表。
电压表是要测大电压的,表头可受不了那么大电压。
这时候就得给表头串联一个大电阻。
为啥是串联呢?串联电路分压呀。
这个大电阻就叫分压电阻。
如果表头满偏电流是Ig,内阻是Rg,想要改装成量程为U的电压表,那分压电阻R就可以用公式R=(U/Ig) - Rg来计算。
就好像给一个弱小的人穿上厚厚的铠甲(分压电阻),这样他就能承受更大的压力(电压)啦。
在实际操作的时候呢,可不能马虎。
要是改装电流表,得先选好合适的分流电阻。
这个电阻的阻值要算准确,不然电流表的量程就不对喽。
而且连接电路的时候,要保证连接牢固。
那些接线柱啊,要拧紧,可不能松松垮垮的,就像搭积木一样,每一块都得放稳当。
在连接表头和分流电阻的时候,要注意正负极性,千万别接反了。
要是接反了,电流就走不通,表头可就不工作了,这就像火车开错了轨道,肯定到不了目的地呀。
改装电压表的时候呢,分压电阻的选择也至关重要。
还有啊,在串联分压电阻和表头的时候,同样要注意电路的连接是否正确。
我们在检查电路的时候,要像侦探一样,仔仔细细的。
看看线路有没有破损的地方,有没有短路或者断路的情况。
要是有短路,那就像水管破了个大口子,电流就乱走了;要是断路呢,就像水管中间被堵住了,电流根本过不去。
电表的改装与校正实验报告实验报告格式:
电表的改装与校正实验报告
实验目的:
1.掌握电表使用方法,了解电表组成和工作原理。
2.通过改装电表,了解电表的构造以及材料的作用,并探究改装电表的优越性。
3.学习电表的校正方法,提高电表的精度。
实验器材:
1.电表、变压器、电源线等。
2.万用表。
3.实验箱、万用电表、数据记录表等。
实验步骤:
1.首先进行电表的改装,根据电表的结构和原理,拆下电表上的表盘和螺丝,将能量储存体系增设附加材料和卡片以达到增强电表精度的效果。
2.建立电路,连接电表和变压器,并加入电源线,然后将电表连接到万用表上,记录下电压、电流等指标。
3.根据实验数据,依据电表的表盘刻度进行校验,确保电表的准确度。
实验结果:
通过记录的实验数据,我们发现电表的精度得到了明显提高,同时也得到了实证。
经过校准,电表达到了理论值,能够更好的实现真实用电量的测定。
实验结论:
1.电表通过改装,可以更好的实现电量的精准测量。
拓展电表的功能和性能。
2.常规的电表校准可以通过使用万用表进行计算,提高电表的准确度。
3.电表的操作方法非常重要。
在日常使用中,应注意电表的摆放位置和连接线路等细节。
总之,本次实验通过对电表的改装和校准,探究了电表工作原理和制作方法,丰富了我们的电学知识储备,也提高了操作实验能力。
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1
Ig Rg
R 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。
R=
所以要将一个小量程的电流计改装成大量程的电压表和电流表,必须知道电流计的内阻和满偏电流(可从表盘上读出),以和将要改装的量程。
四、实验过程
本实验的实验过程分三步:1、半偏法测电流计的内阻 2、改装 3、校对
1、半偏法测电流计的内阻。
(1) 电路连接,按照图6连接好电路。
(2) 将S 1闭合,保持S 2断开,调节滑动变
阻器使电流计G 满偏。
(3)保持S 1闭合同时接通S 2,在保持R 不
变的前提下调节电阻箱R '的电阻,使电流计G 的指针达到半偏。
记下此时的电阻箱的阻值R ',则R '= Rg (想想为什么,有没有误差?) 2、改装
通过第一步骤我们已经知道了电流计的内阻Rg ,并且从表盘上能够知道它的满偏电流Ig,把它改装成量程为U 的电压表,计算出要串联多大的电阻R
R 图4
图5
图6
R=(U —Ig Rg)/Ig
最后把电流计G
U 的电压表了。
3、校对
电流表改装成电压表后因为实验过程中有误差存在,所以改装后的电压表要和标准电压表进行校对。
(1)按图7所示的电路图连接电路,并是变阻器R 2的滑片位于电阻R 2的最左端。
即U=0
(2)改变R 2的阻值,使标准电压表的示数从0慢慢调起,观察电流计G 的示数与标准电压表的示数是否相等,若不相等则微微调动变阻器R 1的阻值,使两表示数相等。
五、实验注意事项
1、在调节滑动变阻器的阻值使电流表满偏时,滑动变阻器的阻值要比电流计的内阻大得多。
2、半偏法测电阻的电源选电动势大的电源。
3、校对改装后的电压表,使其达到满偏时,注意不要超过标准电压表的量程,校对电路要采用分压示电路。
4、闭合开关S 1时,必须先使滑动变阻器R 的阻值由0调至最大。
5、闭合开关S 2,调节电阻箱R '时,必须保持滑动变阻器的R 的阻值不变。
图7
六、误差分析
1、在用半偏法测表头内阻的过程中,当闭合开关S2后,由于R'与电流表并联,R并<Rg,所以电路中的总电流比S2闭合前要大一些,即此时总电流I>Ig,导致流过电阻箱的电流(I—Ig/2)>Ig/2.所以表头的内阻的测量值小于真实值。
2、根据电流表改装为伏特表的原理,与电流表串联的分压电阻阻值R=U/Ig—Rg,由于内阻Rg的测量值小于真实值,使R的计算值偏大,所以改装后的伏特表的量程U也偏大一些。
七、实验改进(学生作业)
针对半偏法测电阻的实验误差,请你设计2种较准确的测表头内阻方法。
并说明原理和测法。