有关电流表和电压表的改装.doc

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1、有关电流表和电压表的改装 二.知识要点：（一）电流表和电压表的改装1.电流表以及其参数（1）我们通常所说的电流表是指灵敏电流计，由于其量程太小，一般情况下不能直接测量电流，而是用于检测有无电流和电流的方向，或作为改装量程较大的电流表和电压表的表头使用。（2）主要参数：电流表的内阻；指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流，又叫做电流表的量程；指针偏转到最大刻度时，电流表两端的电压叫做满偏电压。由欧姆定律可得。2.电压表的改装（1）电压表的改装原理将电流表的示数根据欧姆定律转化为电压值，可以直接测量电压，由于量程太小，无法直接测量较大的电压，如果给

2、小量程的电流表串联一个分压电阻，就可以测量较大的电压，因此电流表串联一个分压电阻后就成为电压表。图1（2）分压电阻的计算根据串联电路的分压原理有：解得分压电阻：若表示量程的扩大倍数（即）则3.电流表改装（1）电流表的改装原理小量程的电流表测量范围较小，直接串联在电路中有可能烧坏电流表，因此需要并联一个分流电阻，就可以测量较大的电流，即扩大了电流表的量程。（2）分流电阻的计算根据并联分流的原理有：解得应并联的分流电阻：若用表示量程的扩大倍数（即）则改装成的电流表的内阻为可见电流表的内阻很小，对于理想的电流表，其内阻可以忽略不计，串联在电路中可以看

3、作短路。[例1]将量程为3.0V，内阻为的电压表改装成量程为30V的电压表，应   联   的电阻。分析与解答：原来的电压表，内阻为，改装后的量程为30V。需串联的电阻R，扩大倍数，所以。 [例2]一个电流表的内阻为，最大量程为10A，刻度盘分为100个刻度，现将其量程扩大为100A，需要   联一个   的电阻，此时刻度盘的每个刻度表示   A，新的电流表的内阻为    。分析与解答：电流表的量程扩大，需并联一个分流电阻，原来电流表的最大量程为10A，刻度数为，改装后的量程为100A，根据欧姆定律得：并联电路的阻值：新电流表的内阻：新电流表的

4、每个刻度值表示： （二）电表的非常规接法电表的常规接法是：电流表串联接入电路中，电压表并联接入电路中，如果没有特别声明，可把电表理想化，即认为电流表的内阻，电压表的内阻；电表的接入和取出对电路不产生影响。实际使用中，电流表内阻很小但不为零，电压表内阻很大但不为无穷大，这就是非理想电表。非理想电表对电路的影响不能忽略。实验时，在特定条件下电表可以采用非常规接法，即电流表并联在用电器两端，电压表串联在电路中，老师将结合典型试题，对电表的非常规接法作一分析探讨。1.电压表的串联接法（1）要求测量电压表的内阻时，可以把电压表当做定值电阻串联在电路中，此

5、时电压表的示数就是它两端的实际电压，若用电流表与它串联、由电流表上读出电流示数。用便可计算出电压表的内阻，此接法避免了“伏安法测电阻”的实验中，由于电压表、电流表的接入导致测量值与真实值不符而产生的误差。[例1]某电压表的内阻在~之间，现要较精确测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：A.待测电压表V（量程3V）B.电流表A1（量程）C.电流表（量程）D.电流表（量程0.6A）E.滑动变阻器R（最大阻值）F.电源E（电动势4V）G.开关S，导线若干（1）所提供的电流表中，应选用    （填写字母代号）（2）为了尽量减小误差，要求测量多组数据，试

6、画出符合要求的实验电路图。分析与解答：（1）要测量电压表的内阻，它两端的电压可由电压表的示数读出，流过电压表的电流要用电流表与它串联才能测出，因为电压表量程为3V，内阻，所以流过电压表的最大电流为：则电流表应选择A1。（2）因为滑动变阻器电阻比电压表内阻小得多，且要求尽量减小误差，需要测量多组数据，所以采用分压电路，电路如图1所示。图1若待测电阻为高值电阻，由于流过高值电阻的电流太小不便用电流表测量时，可用一已知内阻的电压表，采用非常规接法可以测出高值电阻值。 [例2]一只电压表，量程已知，内阻为，另有一电源（电动势未知，但不超过电压表的量程，

7、内阻可忽略不计）。请用这只电压表、电源、1个开关和若干导线设计测量某一高值电阻的实验方法。（已知的值与相差不大。）分析与解答：由于电源内阻不计，直接用电压表接到电源正、负极上，电压表读数就是电源的电动势，即；用电压表与串联，如图2所示，此时电压表读数为，所以两端电压为，则解之得 2.电流表的并联接法当电路两端电压很小，把电流表并联在电路上时，流过电流表的电流小于电流表的量程，这种非常规接法是可行的。[例3]从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。器材（代号）规格电流表（

8、）量程，内阻待测（约）电流表（）量程，内阻电压表（）量程，内阻电阻（）阻值约，作保护电阻用滑动变阻器（R2）总阻值约电池（E）电动势，内阻很小开关（S