电流表改装成电压表.doc

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
Ig,满度电压Ug和内电阻Rg．这三个数据中，知道任何两个，就可以由欧姆定律算出第三个,其中Ig可以从刻度盘上直接读出．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Rg.采用半偏法测量，电路如图88－2所示．
（l）先合上S1,调节R使G满偏；（2）再合上S2，
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）将改装后的电压表与标准表校准.
【注意事项】
1．本实验比较复杂，因此先必须把实验步骤确定好：第一步测Rg；第二步：计算分压电阻R1；第三步校对改装后的伏特表．
2．测电流表的内阻时，闭合S1前，变阻器R应调至电阻最大值，以免闭合S1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S1还超过了电流表量程，则应再串联一个定值电阻或降低电源电压．
3．S2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)实验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 lΩ；
电流表A1，量程10 A内阻r1约为0。2Ω;
电流表A2,量程300 mA，内阻r2约为5Ω；
电流表A3,量程250 mA，内阻r3约为5Ω；
电阻箱R1，最大阻值999。9Ω,阻值最小改变量为0.lΩ；
滑线变阻器R2,最大阻值100Ω；
开关S，导线若干．
要求用图所示的电路测定图中电流表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出其内阻？
（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。下列说法中正确的是
A．电键S1接通前，R必须调节到高阻值处
B．电键S2接通前,R,阻值无需调节
C．当电流表的示数从满偏电流Ig调到半偏电流Ig/2时，R，中电流强度稍大于Ig/2
D．R阻值的大小对实验误差没有影响
实验：把电流表改装成电压表
1．关于半偏法测电流表内阻的说法中，正确的是：
A．测量值总是偏大 B．测量值总是偏小
C．测量值恒等于真实值 D．以上说法均不正确
2．如果电流表G的满偏电流为100μA，测定的内电阻为1kΩ，现在要将它改装成量程为0～5V的电压表,那么改装的方法是跟电流表G 联一个阻值为 的电阻，改装后的电压表的内阻为 。
3．改装电流表，需要知道它的三个数据：满偏电流Ig、满偏电压Ug和内阻rg.Ig可以从刻度盘上读出，Ug可以用实验方法测出，如Ig、rg都已知，那么根据 可以算出Ug，Ug＝ 。
4．按下面的方法,对一个修理过的量程是5 V的电压表进行核准,先按图甲接好电路,V0是标准电压表，移动变阻器的滑动接点，使电压表V的指针偏转到满刻度，此时V0的读数是4。5V，再按图乙接好电路，标准电阻R0＝2。7kΩ。重调变阻器的滑动接点，使V表的指针仍偏转到满刻度，这时V0的读数是9。0V，问怎样才能核准好这个电压表。即再如何加上一个多大的电阻就能使它与标准表相符。
5．测定电流表的内电阻的实验中备用的器件有：
A．想流表（量程0~100μA)
B．标准电压表（0～5 V)
C．电阻箱（0～9999Ω）
D．电阻箱(0－99999Ω)
E．电源（E=2V，有内阻)
F．电源(E=6V，有内阻）
G．滑动变阻器(0～5Ω，额定电流1。5A）
还有若干电键和导线
（l）①如采用图所示的电路测定电流表的内电阻并且要想得到较高的精确度，那么从以上备用的器件中，可变电阻R1应选用 ,可变电阻R2应选用 ，电源E应选用 。(用字母代号填写）
②如果实验时要进行的步骤有：
A．合上S1；
B．会上S2；
C．观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大；
D．调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度；
E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；
F．记下R2的阻值。
把以上步骤的字母代号接实验的合理顺序填写在下面横线上空白处 。
③如果在步骤F中所测得R2的阻值为600Ω，则电路图中电流表的内电阻Rg的测量值为 。
（2)如果要将第（1)小题中的电流表A改装成量程为0~5V的电压表，则改装的方法是跟电流表 联一个阻值为 的电阻。
(3）如图所示器件中，一部分是将电流表改装为电压表所需的，其余是为了把改装成的电压表限标准电厌表进行核对所需的.首先画出改装和核对都包括在内的电路图（要求对0~5 V的所有刻度都能在实验中进行核对），然后在图上画出连线,将所示器件按以上要求连接成实验电路。
把电流表改装成电压表（答案）
［典型例题］1。 （1） A2、 A3；（2)略(3）若测电流表A3的内阻r3,A2、A3两电流表的读数I2、I3和电阻箱R1的阻值Rx， 2..ABC
［练习]1.B 2。串 49kΩ 50kΩ 3。 欧姆定律 4。 串联一个300Ω的电阻 5。（1）①D、C、F ② C A D B E F ③600Ω （2)串 49400Ω （3）略