把电流表改装为电压表

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1、沁阳市物理备课组主备张卫平审定张德华2007年12月18日实验把电流表改装为电压表【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．【实验原理】一个电流表有两个参量，即，其额定电压为，由于很小(几百微安～几十毫安)，通常为几百欧姆，故比较小．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，把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．如实验图8-1所示．说明：①电流表的满偏电流可从表盘上直接读出．②电流表的内阻可用“半偏法”测出，电路如实验

2、图8-2所示．测量原理：电阻箱R′未接入电路时，调节R的大小，使电流表满偏，闭合后，R大小不变，改变电阻箱R′的阻值，使电流表半偏．由于很小，则R的值很大，在开关闭合前后，线路上的总阻值变化很小，我们就认为不变，因此干路上的电流也不变，当电流表的指针半偏时，流过电阻箱R′的电流与通过电流表的电流相等，则．注意：①电位器的阻值很大，在闭合前，其阻值应调至最大．②电阻箱R′不能用变阻器替代．③测电流表内阻时，在闭合后，不能再调节R，以保持电路中总电流不变．④测电流表内阻时，必须确保R>>R′．【实验器材】电流表、电位器、

3、电阻箱、电源、开关(两个)标准电压表及导线若干．【实验步骤】(1)按实验图8-2连接好电路．(2)利用“半偏法”测出电流表的内阻．(3)若要改装成量程为U的电压表，据知，电流表需串联的电阻．(4)利用实验图8-3所示电路，对改装的电压表进行校对．注意：①校对改装的电表时，若要从零开始连续校对，则变阻器必须接成分压式．②弄清改装后电流表的表盘上刻度示数的大小．③相对误差的计算式为．【误差分析】利用“半偏法”测出电流表内阻，事实上当第4页共4页沁阳市物理备课组主备张卫平审定张德华2007年12月18日闭合后电路结构已发生

4、变化，导致线路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律知，线路上的电流增大，当流过电流表的电流为时，流过电阻箱的电流大于，故知，即“半偏法”把电流表的内阻测小了．内阻较小的电流表改装成电压表后，电压表内阻的真实值比计算值大，故改装量程偏大．【经典例题】例1、实验图8-4是“半偏法”测电流表内阻的电路图，图中R是__________，R′是__________，正确连接后，实验步骤如下：A．合上开关，调整R的阻值，使电流表指针偏转满刻度B．断开，记下R′的阻值C．合上开关，调整R和R′的阻值，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一

5、半D．断开，将R阻值调到最大上述__________项步骤有错误，应__________才正确．改正后正确操作步骤的顺序编码为__________．只有当R′比R__________时才可认为，因为并入R′后电路的总电流会变__________，故的真实值比R′要稍__________．分析：图中的R应为电位器，R′是电阻箱，因为R是为调整满偏，而R′是为了调整电流表半偏时读出电阻值．步骤C中有错误，R调整至G满偏后不能再动，闭合后，通过调整R′来使G达到半偏，这样．正确顺序应为DACB；只有当R′比R小的多时，闭合

6、后R′的接入对电路的影响才可忽略，从而近似认为．因为并入R′后电路总电阻变小故电流会变大，因此的真实值比R′要稍大．答案：电位器电阻箱C只调整R′的阻值DACB小得多大大例2用半偏法测电流表G内阻，如实验图8-5所示，将下列说法中正确的选出来()．A．开关接通前，R必须调节到高阻值处B．开关接通后，R的阻值无需调节C．当电流表示数从满偏电流调到半偏电流时，R′中电流稍大于D．R阻值的大小，对实验误差没有影响分析：半偏法的步骤是：①闭合，调节R，使达到满偏；②闭合，调R′，使的示数变为，此时R′的示数等于．半偏法的前提

7、是，因而在实验前需将R调到高阻值处，A、B正确．由于闭合前电流为，闭合后，电路中总电阻要变小，因而总电流要比略大，因而C正确．答案：A、B、C．评注：在闭合前R调到高阻值处，目的有两个：①是实验条件所需；②是闭合S后，避免的示数超过满偏，烧坏电流表．由于，闭合后，的示数为，R′的电流比略大，故可认为．例3、电压表由电流表G与电阻R串联而成．如实验图8-6所示，若在使用中发现此电压表的凑数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进()．第4页共4页沁阳市物理备课组主备张卫平审定张德华2007年12月18日A．在R

8、上串联一比R小得多的电阻B．在R上串联—比R大得多的电阻C．在R上并联一比R小得多的电阻D．在R上并联一比R大得多的电阻分析：本题主要考察并联电路分流作用在电表改装上的作用．根据题意，在R上并联一个比R大得多的电阻使电流表中的电流稍有增加，这样G表示数稍有增大．答案：D．评注：电流表和电压表指针能够偏转的原因是表中有电流通过，并且所通电流与指针