文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 高中物理电学实验:电表的改装

高中物理电学实验:电表的改装

高中物理电学实验:电表的改装
高中物理电学实验:电表的改装

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),以及将要改装的量程。

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=(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R2的滑片位于电阻R2的最左端。即U=0

(2)改变R2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R1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S1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S2,调节电阻箱R'时,必须保持滑动变阻器的R的阻值不变。

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。并说明原理及测法

改进二:

(完整word版)高中物理电表改装.doc

电表间的各种改装 “把电流表改装为电压表”是高中物理课本中的一个重要分组实验,本实验要求达到如 下目的:学会把电流表改装为电压表的基本方法即加深对“串联分压” 的理解,掌握测电表 内阻的一种方法---- 半偏法,会设计校表电路。近几年在一些正规化的考卷中,时有该实验 的拓展及变形题,如:把“电流表改装成电流表” 、“电压表改装成电流表” 、“电压表改装成电压表”。本文对这些情况加以概括、总结,以期对广大考生有所帮助。 1、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R0,让其分压即可起到电压表的作用。 如图所示,U m 改装后的电压表的量程U m=( r g+R 0) I g I g G r g R0 校表电路 将改装后的电压表与标准电压表并联,G 利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。 V 题例巩固 例 1( 2003 年杭州调研卷)一电压表由电流表G 与电阻 R0串联改成,如图示。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 R0上串联一个比R0小得多的电阻C、在 R0上并联一个比R0小得多的电阻 B、在 R 上串联一个比R 大得多的电阻D、在 R 上并联一个比R 大得多的电阻 0 0 0 0 分析与解答:偏小的原因是改装后的电压表内阻偏大,这时可将R0调小一些,使表头G 上分取的电压大一些,其上指针偏大,对应改装电压表的电压示数就大些。在R0不变的情况下,在其两端并联一个大电阻,也可达到相同的效果,故本题答案为D。 2、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R0,让其分流即可起到大电流表的作用。 如图所示,I g r g 改装后的电流表的量程I m=I g+ I g r g /R0=( r g+R0) I g /R0 G I m R0 G A 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。 题例巩固 例 2( 2004 年天津理综卷)现有一块 59C2 型的小量程电流表 G(表头),满偏电流 50μA ,内阻约为 800— 850Ω。把它改装成 1mA 、 10mA 的双量程的电流表。 可供选择的器材有:滑动变阻器R1,最大阻值20Ω;滑动变阻器R2,最大阻值100kΩ; , 电阻箱 R ,最大值 9999Ω;定值电阻 R0,阻值 1kΩ;电源 E1,电动势为 1.5V ;电源 E2,电动势为 3.0V ;电源 E3,电动势为 4.5V ;(所有电源内阻不计);标准电流表 A ,满偏电

大学物理实验讲义实验 电表设计与制作

实验4 电表设计与制作 本实验属于设计性实验,请同学们自行查阅资料完成设计性实验报告。 【实验目的】 1. 掌握改装电表的原理和校准电表的方法。 2. 学会设计单量程电表(直流电流表、直流电压表)。 3. 学习用万用表检查电路故障的方法。 【仪器用具】 HG61303型数字直流稳压电源、GDM-8145型数字万用表、滑线变阻器、FBZX21型电阻箱、C31-V 型电压表、C31-A 型电流表、FB715型物理设计性实验装置、可调电阻及导线若干 【实验原理】 1. 将微安表头改装成较大量程的电流表 将微安表头改装成较大量程的电流表时,表头与分流器并联,被测电流的一部分流过分流器,一部分流经表头,由表头直接指示,这样,由表头和分流器组成的整体就可量度较大的电流。最简单的单量程电流表的原理图如图4-1所示,分流器只有一个电阻1R 。为方便计算,图中加入了一附加的可调电阻0R ,使表头G 与0R 串联起来,构成了一量限为g I 、等效内阻为g r '的表头(本实验要求调节0R 使得 k Ω8.10=+='R r r g g )。如果要将量程为g I 的表头改装成量程 为1I 的电流表,分流电阻1R 的计算公式为: g g g I I r I R -'?= 11 (4-1) 如果要将微安表改装成有m 个量程(分别为1I ,2I ,…)的电流表,则分流器中应有m 个电阻,选用分流器中不同阻值的分流电阻,可以得到不同量程的电流档。按照欧姆定律,可计算出各个分流电阻的阻值。 2. 将微安表头改装成电压表 将微安表头改装成电压表时,表头与分压器串联,被测电压的一大部分降落在分压器上,一小部分降落在表头上,这样,由表头和分压器组成的整体就可量度较大的电压。最简单的单量程电压表的原理图如图4-2所示,分压器只有一个电阻2R ,如果要将量程为g I 、等效内阻为g r ' (k Ω8.10=+='R r r g g )的表头改装成量程为1U 的电压表,分压电阻2R 的计算公式为: g g r I U R '-= 1 2 (4-2) 如果要将微安表改装成有n 个量程(分别为1U ,2U ,…)的电压表,则分压器中应有n 个电阻,选用分压器中不同阻值的分压电阻,可以得到不同量程的电压档。按照欧姆定律,可计算出各个分压电阻的阻值。 图4-1 微安表头的扩程方法 图4-2 改装电压表的方法

高中物理电学实验:电表的改装

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, Ig Rg 图1 Ig Rg R 图 2 图3

高中物理电学实验经典题型分析

教师:______ 学生:______ 时间:_____年_____月____日____段 例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下: 待测电阻R x (约100 Ω); 直流电流表(量程0~10 mA 、内阻50 Ω); 直流电压表(量程0~3 V 、内阻5 kΩ); 直流电源(输出电压4 V 、内阻不计); 滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1 A ); 开关1个,导线若干. 根据器材的规格和实验要求画出实验电路图. 【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适。 【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x <v A R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路 中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小, I min = x A R R R E ++=24 mA >10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采 用分压接法.如图10-5所示. 课 题 电学实验经典题型分析

【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流范围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化范围太小,仍不能用限流接法。 例2、在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x,现有如下器材: 读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。 ⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。 ⑵写出主要的实验操作步骤。 【解本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表(或给定的电表不能满足要求时),可以用标析】 ⑵验电路如右图所示。 ⑵①将S2与R x相接,记下电流表指针所指位置。②将S2 与R1相接,保持R2不变,调节R1的阻值,使电流表的指 针指在原位置上,记下R1的值,则R x=R1。

大物实验报告材料_电表的改装与校正

大学物理实验报告 课程名称:大学物理实验 实验名称:电表的改装与校正 学生:吴倩萍 所在学院:机电工程学院 班级:车辆工程151班 学号:5902415034 实验地点:基础实验大楼B513 座位号:15 实验时间:第五周周二下午一点开始

1.掌握电表扩大量程的原理和方法 2.能够对电表进行改装和校正 3.理解电表准确度等级的含义 二、实验原理: 1、将量程为Ig =1mA,阻为R g的毫安表的量程扩大为I=10mA的电流表的原理图及理论计算公式: R s =I g R g/(I-I g)= R g/(n-1),n=I/I g为电流扩大倍数,R g可以在微安表上找到。其次校准分流I g将标准表调到 5.00mA,同时改装表指向满刻度(这时可能需要改变分流电阻),电阻R s,记下实际分流电阻,最后校准改装表的等级;分5段逐点校准,填入数据记录表,“下行”指电表读数由高到低逐点进行校准,“上行”则相反. 2、将量程为I g=1mA,阻为R g的毫安表的量程扩大为U=10V的电压表的原理图及理论计算公式: 先计算分压电阻 R m:R m=U?R g,I g和U为改装后电压量程。再校准分压电阻 R m:将标准表调到 10.00V,同时改装表则调到满刻度(可改变分压电阻R m),同时记下实际分压电阻;最后按照数据记录表校准改装表的等级. 3、将1mA量程的待改装电流表改装为串连分压式欧姆表的原理图及理论叙述: 取U=1.5V,将R x短路,调节R w,使毫安表正好指向 1mA,这时R W+R3+R X=1500?;当R x=1500?时,毫安表读数为0.5mA,这一电阻成为“中值电阻”,R中= R w+R3+R x=1500?,然后按照数据记录表定的R x值标定表面刻度,从而可见,欧姆表的刻度是反向的,1mA 处为0?;0 mA 处为∞?,以I为纵坐标,R x为横坐标作I?R x图并连成光滑曲线.

高中物理电学实验专题(经典)

电学实验(经典) 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为: Ir U E I U R +== ,。 可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 (1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 (2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 (3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 (4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: (1)选择电表:首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 (2)选择滑动变阻器:注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 (3)应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

大物实验报告-电表的改装与校正

南昌大学物理实验报告课程名称:大学物理实验 实验名称:电表的改装与校正 学生姓名:吴倩萍 所在学院:机电工程学院 班级:车辆工程151班 学号:5902415034 实验地点:基础实验大楼B513 座位号:15 实验时间:第五周周二下午一点开始

1.掌握电表扩大量程的原理和方法 2.能够对电表进行改装和校正 3.理解电表准确度等级的含义 二、实验原理: 1、将量程为Ig =1mA,内阻为R g的毫安表的量程扩大为I=10mA的电流表的原理图及理论计算公式: R s =I g R g/(I-I g)= R g/(n-1),n=I/I g为电流扩大倍数,R g可以在微安表上找到。其次校准分流I g将标准表调到 5.00mA,同时改装表指向满刻度(这时可能需要改变分流电阻),电阻R s,记下实际分流电阻,最后校准改装表的等级;分5段逐点校准,填入数据记录表,“下行”指电表读数由高到低逐点进行校准,“上行”则相反. 2、将量程为I g=1mA,内阻为R g的毫安表的量程扩大为U=10V的电压表的原理图及理论计算公式: 先计算分压电阻 R m:R m=U?R g,I g和U为改装后电压量程。再校准分压电阻 R m:将标准表调到10.00V,同时改装表则调到满刻度(可改变分压电阻R m),同时记下实际分压电阻;最后按照数据记录表校准改装表的等级. 3、将1mA量程的待改装电流表改装为串连分压式欧姆表的原理图及理论叙述: 取U=1.5V,将R x短路,调节R w,使毫安表正好指向 1mA,这时R W+R3+R X=1500?;当R x=1500?时,毫安表读数为0.5mA,这一电阻成为“中值电阻”,R中= R w+R3+R x=1500?,然后按照数据记录表定的R x值标定表面刻度,从而可见,欧姆表的刻度是反向的,1mA 处为0?;0 mA 处为∞?,以I为纵坐标,R x为横坐标作I?R x图并连成光滑曲线.

2020年高考物理二轮复习专题讲义:电学实验 074.电表的改装 Word版含答案

电表的改装 一、电流表量程的扩大——并联一个小电阻 由 (I-I g ) R= I g R g R= I g R g /(I-I g ) 若I =n I g 则 R= I g R g /(I-I g ) = R g /(n-1) 例. 若电流表的内阻R g =1000Ω, 满偏电流I g =100μA, 怎样把它改装成量程为10mA 的电流表? 解:R= I g R g /(I-I g ) =0.1×1000 /9.9=10.1Ω 或 R=R g /(n-1)=1000 /99=10.1Ω 二、双量程电流表、 如图示是一个双量程电流表,I g =0.5mA ,R g =200 和R 的阻值。 解: (R 1+R 2 ) (I 1-I g ) = I g R g ① R 1+R 2= I g R g /(I 1-I g ) = 100÷0.5=200 Ω I g (R g + R 2 )=(I 2-I g ) R 1 ② (R g + R 2 )=(I 2-I g ) R 1 / Ig = 19R 1 ∴ R 1=20Ω R 2=180Ω 三、电压表量程的扩大——串联一个大电阻 若U =nU g 则有 R U U R U g g g -= g g g g R )n (R U U U R 1-=-= 例. 若电流表的内阻R g =1000Ω,满偏电流I g =100μA ,怎样把它改装成量程为U =3V 的电压表? 解:U g =I g R g =0.1V n=U/U g =30 ∴R=(n-1)R g 四、双量程电压表、 如甲、乙图示是一个双量程电压表, I g =1mA , R g =100 Ω,计算R 1和R 2的阻值。 解:甲图, U g = I g R g =0.1V , n 1=30 n 2=150 R 1=( n 1 -1)R g =2900 Ω R 2=( n 2 -1)R g =14900 Ω 乙图, 同样求出R 1 R 1=( n 1 - 1)R g =2900 Ω R g +R 1+R 2=15V ÷1mA=15 K Ω R 2= 12 K Ω 五、改装电压表的校对 电路图如图示 I 10mA 1mA - 2 15V 3V 甲 3V 15V

高中物理电表改装总结

精品文档 电表的改装 “把电流表改装为电压表”是高中物理课本中的一个重要分组实验,本实验要求达到如下目的:学会把电流表改装为电压表的基本方法即加深对“串联分压”的理解,掌握测电表内阻的一种方法----半偏法,会设计校表电路。近几年在一些正规化的考卷中,时有该实验的拓展及变形题,如:把“电流表改装成电流表”、“电压表改装成电流表”、“电压表改装成电压表”。本文对这些情况加以概括、总结,以期对广大考生有所帮助。 1、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,让其分压即可起到电压表的作0用。U m 如图所示,改装后的电压表的量程U=(r+R)I gg0m I g G Rr0 g 校表电路G 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。V 题例巩固 例1(2003年杭州调研卷)一电压表由电流表G与电阻R串联改成,如图示。0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上串联一个比R小得多的电阻 C、在R上并联一个比R小得多的电0000阻 B、在R上串联一个比R大得多的电阻 D、在R上并联一个比R大得多的电0000阻

分析与解答:偏小的原因是改装后的电压表内阻偏大,这时可将R调小一0些,使表头G上分取的电压大一些,其上指针偏大,对应改装电压表的电压示数就大些。在R不变的情况下,在其两端并联一个大电阻,也可达到相同的效果,0故本题答案为D。 2、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,让其分流即可起到大电流表的0Ir 作用。g g 如图所示,改装后的电流表的量程I=I+ I r/R=(r+R)0ggg mg0G I I /R m 0g R0 精品文档. 精品文档 AG 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。 题例巩固 例2(2004年天津理综卷)现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流50μA,内阻约为800—850Ω。把它改装成1mA、10mA的双量程的电流表。可供选择的器材有:滑动变阻器R,最大阻值20Ω;滑动变阻器R,最大阻值21100k Ω; ,,最大值9999Ω;定值电阻R ,阻值1kΩ;电源电阻箱RE,电动势为1.5V;10电源E,电动势为3.0V;电源E,电动势为4.5V;(所有电源内阻不计);标32准电流表A,满偏电流1.5mA;单刀单掷开关S和S,单刀双掷开关S;电阻312 丝及若干导线。 (1)采用如图1所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为;选用的电源为。————————(2)将G改装成双量程电流表,现有两种备选电路示于图2和图3。其中图———另一电路不合理的理由是:。为合理电路。————————————————————————————(3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1 mA量程),画出ˊ,所用电路图。图中待核对的电流表用符号表示。

高中物理电学实验专题演示教学

高中物理电学实验专题 实验专题一:伏安法测电阻一. 伏安法测电阻基本原理 伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律R U I ,只要测出元件两端电压和通过的电流, 即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。 二.认识电流表和电压表: 1.理想表:理想电流表内阻=0, 理想电压表内阻 =∞,用理想电表测量电路,对电路不产生影响。 2.实际表:实际电流表内阻很小,但不为零;实际电压表内阻很大,但不会是无穷大。因此,电流表和电压表对测量电路造成影响,产生误差。为了减小误差,必须考虑电流表和电压表的接法。 三.电流表的两种接法 (一)电流表外接法 1、电路如图所示 电压表示数= R 电流表示数=+> 测量值 ,小于R的真实值 只有当R<<时,才有≈R,因此外接法适合测小电阻 2、“小外”的含义: 在实际应用中,如果推导整个过程很费时,若形象地用“小外”来描述电流表外接法的特点,学生记忆起来很方便。“小外”含义:小电阻用外接法。 (二)电流表内接法 1.电路图如图所示 电压表示数=+ 电流表示数= R 测量值 ,大于R的真实值 只有当R>>时,才有≈R,因此外接法适合测大电阻 2、“大内”的含义: 在实际应用中,如果推导整个过程很费时,若形象地用“大内”来描述电流表外接法的特点,学生记忆起来很方便。“大内”含义:大电阻用内接法。 四.电流表内、外接法的选择 为了达到减小误差的目的,小电阻用电流表外接法,大电阻用电流表内接法。但电阻阻值为多大算是大电阻?电阻阻值大小依什么电阻为标准?下面我们一起探讨: (一)定量判定法:当被测电阻R的大约值和R A、R V已知时,可用比较和大小来确定

1. 若>,则说明R 远大于,选用电流表内接法。 2. 若>,则说明R 远小于, 选用电流表外接法。 3. 若= ,选用两种接法都可以。 (二)试触法: 在利用伏安法测电阻的实验中,若不知道被测电阻的大约值, 可借助试触法确定内、外接法.具体做法是:如图所示组成电路, 其中电流表事先已经接好,拿电压表的一个接线柱去分别试触M 、 N 两点,观察先后两次试触时两电表的示数变化情况,如果电流表的示数变化比电压表示数变化明显(即U U I I ?>?),说明接M 点时电压表分流作用引起的误差大于接N 点时电流表分压作用引起的误差,这时应采用内接法(即电压表接N 点);如果电压表的示数变化比电流表示数变化明显(即 U U I I ?

华师电表的改装与校准实验报告

电表的改装与校准 实验目的: 1.测量微安表头的电阻测值Rg; 2.掌握100mA的电流表头改装成较大电流量程的电 流表与电压表的方法; 3.掌握学会校准电流表与电压表的方法; 实验仪器: 1.FB308型电表改装与校准实验仪器; 2.随仪器配备的专用导线; 实验原理: 1.电流表内阻的测定: 如附件图1所示。当被改电流计(表头)接在电路中时,选择适当的电压E和 R值使表头满偏,记下此 W 时标准电流表的读数 I;不改变电压E和W R的值,用 a 电阻箱 R替代被测电流计,调节电阻箱13R的阻值使标 13 准电流表的读数仍为 I,此时电阻箱的阻值即为被测 a 电流计的内阻 R g 2.毫安表改装成电流表

如附件图2所示,微安表并联分流电阻p R ,使被测电流大部分从分流电阻流过,表头仍保持原来允许通过的最大电流g I 。 并联分流电阻大小 g g g p R I I I R -= 3、毫安表改装成电压表 如附件图3所示, 微安表串联分压电阻s R ,使 大部分电压降落在串联的分压电 阻上,而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程g g R I 。串联分压电阻大小 g g g g s R I U I U U R -= -= 实验步骤: 1. 测定表头电阻;(半偏法和替代法) 2. 将100ua 表头改装成1ma 的电流表的量程 1) 计算分流电阻的参考值并改装 2) 连接电路并校正量程 3) 校正个个刻点 4) 完成电流改造与校准之后,将电流调至最小 3. 将100ua 表头改装成 的电压表的量程 1) 计算分压电阻的参考值并改装 2) 连接电路并校准来量程,确定分压电阻的实验值

高中物理电学实验:电表的改装

高中物理电学实验:电 表的改装 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

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 Ig Rg

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= 图 3 R 图4 图5

高中物理经典电学实验题(全)

八、电学实验题集粹(33个) 1.给你一只内阻不计的恒压电源,但电压未知,一只已知电阻R,一只未知电阻Rx,一只内阻不计的电流表但量程符合要求,以及开关、导线等,用来测Rx接在该恒压电源上时的消耗功率Px,画出测量线路图并写出简要测量步骤,以及Px的表达式. 2.如图3-94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路.(1)电压表V的(填“正”或“负”)接线柱应接在电源正极A上,电压表V′的(填“正”或“负”)接线柱应接在探针D上.(2)当滑片P向右移动时,V′的示数将(填“变大”、“变小”或“不变”). 图3-94 图3-95 3.有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一电池(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略).请用这只电压表和电池,再用一个开关和一些连接导线,设计测量某一高值电阻Rx的实验方法.(已知Rx的阻值和RV相差不大) (1)在如图3-95线框内画出实验电路. (2)简要写出测量步骤和需记录的数据,导出高值电阻Rx的计算式. 4.在“测定金属的电阻率”的实验中,用电压表测得金属丝两端的电压U,用电流表测得通过金属丝中的电流I,用螺旋测微器测得金属的直径d,测得数据如图3-96(1)、(2)、(3)所示.请从图中读出U=V,I=A,d=mm. 图3-96 5.如图3-97所示,是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管,管长L约40cm,直径D约8cm.已知镀膜材料的电阻率为ρ,管的两端有导电箍M、N,现有实验器材:米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根,请你设计一个测定电阻膜膜层厚度d的实验,实验中应该测定的物理量是,计算镀膜膜层厚度的公式是. 图3-97 6.用万用表的欧姆挡测电阻时,下列说法中正确的是.(填字母代号) A.万用电表的指针达满偏时,被测电阻值最大 B.万用电表的指针指示零时,说明通过被测电阻的电流最大

改装电表实验报告

深圳大学实验报告课程名称:大学物理实验(一) 实验名称:改装电表 学院:医学院 指导教师: 报告人:组号: 学号实验地点 实验时间: 提交时间:

例如,E=0.39介于0.2和0.5之间,那么改装表的级别是0.5级。 (4)画校准曲线 为进一步提高改装表的测量精度,一般需要画校准曲线。以改装表的各整刻度的值为横轴,以标准表和改装表的读数差I ?为纵轴作校准曲线,注意点与点之间的连线为“折线”。如下图所示为改装电流表的校准曲线。校准曲线可以用来修正改装表的测量数据,测量值按校准曲线修正后,可以认为测量结果接近标准表测电流时的精度,比原来的精度有所提高。 2、将量程为Ig =1mA ,内阻为Rg 的电流表改装成量程为U =10V 的电压表,与改装电流表类似 (1)改装表头 由于原表头最大只能流过Ig 的电流,所以原表头能承担的最大电压为IgRg ,把它改装成量程为U 的电压表头,需要串联分压电阻Rm ,如下图所示,图中虚线内部分代表改装好的新电压表头。其中分压电阻Rm 的计算方法为 g g m R I U R -= (6-3) (2)校对量程(校对分压电阻) 将改装电压表和测量精度较高的标准电压表并联,并接入如下图所示电路,将分压电阻Rm 调节到计算好的理论值,调节电源或限流电阻Rw 的大小,使校准表显示10.00V ,同时改装表应指向满刻度,如果改装表不是指向满刻度,则调整分压电阻的值,直到改装表和标准表都显示10.00V 为止,记下实际分压电阻的值,这个值叫分压电阻的实际值。 (3)标定改装表的等级 逐点校准改装表的整刻度,方法是把改装表指向整刻度,然后读校准表的读数。找出校准电压表和改装电压表的读数差=?U U 标准-U 改装的最大值max U ?,按式(6-4)计算等级,即 100max ??= 量程 U T (6-4) 根据T 的值给出改装电压表的准确度等级。 (4)画校准曲线 以改装电压表的各整刻度的值为横轴,以标准表和改装表的读数差U ?为纵轴作校准曲线,注意点与点之间的连线为“折线”。

高中物理电学实验经典模型总结

电学实验经典模型总结 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为:Ir U E I U R +== ,。由此可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 ⑴正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 ⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 ⑷精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 ⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器,注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 ⑶应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

2020年高考回归复习—电学实验之电表的改装和校对 含答案

高考回归复习—电学实验之电表的改装及校对 1.有一毫伏表,它的内阻是100Ω,量程为0.2V,现要将它改装成量程为10A的电流表,则毫伏表应() A.并联一个0.02Ω的电阻 B.并联一个0.2Ω的电阻 C.串联一个50Ω的电阻 D.串联一个4900Ω的电阻 2.如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值 等于电流表内阻的1 3 ;R2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电 流值,则下列分析正确的是( ) A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.08A B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02A C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A 3.一个电流表,刻度盘的每1小格代表1uA,内阻为Rg。如果把它改装成量程较大的电流表,刻度的每一小格代表nμA,则( ) A.给它并联一个电阻,阻值为R g/n B.给它并联一个电阻,阻值为R g/(n-1) C.给它串联一个电阻,阻值为n R g D.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)R g 4.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=5mA,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

电表改装实验报告

一、实验目的: 1.掌握测定微安表(表头)量程和内阻的方法 2.掌握校准电流表、电压表的基本方法,熟练数字多用表、面包板等电脑元件的使用 二、实验原理: 1.表头参数I g 及R g 的测定 注意:测 R g 时保持电路状态不变(即不改变电源电压和C 点的位置) 2.电流表量程的扩大 依据并联分流g S I I I R -=g g R 令g I I = n , 则1 s -=n R R g 。式中I 为扩充后的量程,n 为量程扩大的倍数。 3.改装成电压表 串联一高阻值电阻RH ,电表总内阻R H +R g =g I U 所以 R H = g I U -R g 。式中U 为改装后电表的量程。

三、实验仪器: 用于改装的微安表头,滑动变阻器,数字多用表,电路板,导线,直流稳压电源,电阻箱 四、实验内容和步骤: 1.连接电路,用万用表量表头量程和内阻。 2.根据目标量程计算改装电流表需并联的电阻Rs和改装电压表需串联的电阻R H。 3.根据改装电流表的矫正电路图连接电路,校正改装电流表的量程(先改变Rs使改装表和数字万用表的读数近似相等,后移动滑线变阻器使改装表满偏,重复,最后微调),使表头满偏同时数字万用表显示为目标量程。移动滑线变阻器减小通过改装表的电流,读取10组改装表和数字万用表的读数。 校正电流表的电路

4.根据改装电压表的校正电路图连接电路,校正改装电流表的量程(移动滑线变阻器 使万用表为目标量程,改变R H 使表头满偏),使表头满偏同时数字万用表显示为目标量程。移动滑线变阻器减小通过改装表的电流,读取10组改装表和数字万用表的读数。 校正电压表的电路 g S I I I R -= g g R R H =g I U -R g 五、实验数据与处理: 1.表头参数值:I g =99.9μA;R g = 2.037k Ω 2.改装电流表 量程:5mA Rs=41.53Ω I 标 (mA) 4.98 4.26 3.84 3.04 2.84 2.39 2.02 1.39 1.20 0.81 I 改 (mA) 5.0 4.2 3.8 3.0 2.8 2.4 2.0 1.4 1.2 0.8 △I (mA) 0.02 -0.06 -0.04 -0.04 -0.04 0.01 -0.02 0.01 -0.01

高中物理之电表的改装的相关习题附答案

2694776677实验:电表的改装 基础过关:如果某电流表内阻为R gΩ,满偏电流为I guA,要把它改装为一个UV的电压表,需要_____联一个阻值为________________Ω的电阻;如果要把它改装为一个IA的电流表,则应____联一个阻值为_______________Ω的电阻. 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.(2011年临沂高二检测)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570Ω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2-4-17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2-4-21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.(2011年黄冈高二检测)已知电流表的内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=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3A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________。用相同电流计改装成0.6A和3A 的两个电流表将它们并联接入电路中,指针偏角之比_______,读数之比_________. 7.一只电流表,并联0.01Ω的电阻后,串联到电路中去,指针所示0.4A,并联到

高中物理电学实验满分知识点总结!

【知识点】高中物理电学实验满分知识点总结,速度收藏! 在物理的学习过程中,电学实验是必考题,很多同学是“遇到就怕”。今天小编就为大家梳理电学实验的学习总结!快学起来! 1 实验的考查内容 (1)测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器); (2)描绘小灯泡的伏安特性曲线; (3)测定电源的电动势和内阻; (4)练习使用多用电表; (5)传感器的简单使用; (6)设计型实验。 2 电学实验命题走向 (1)给定条件,进行实验设计; (2)给定测量数据,选择处理方法; (3)给定原理、器材,设计实验方案; (4)给出实验过程情景,判断过程、方法的合理性。 3 电学实验的基础和核心 (1)伏安法测电阻 “外接法”的系统误差是由电压表的分流引起的,电阻测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法,可记为“外小小”。 “内接法”的系统误差是由电流表的分压引起的,电阻测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法,可记为“内大大” (2)滑动变阻器的连接(限流法/分压法)

分压接法时,题中常出现这样的字眼:要求电压从零开始调节,或是要求测量尽可能精确等被测电阻上电压的调节范围大。用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。 (3)其他常用测电阻方法 ①内阻已知的电流表、电压表可看成能读出它们电流、电压大小的电阻来使用; ②电流表可通过串联定值电阻来扩大量程,当成大量程电流表来使用;也可以并联定值小电阻来当成电压表来使用。 ③替代法测电阻 ④半偏法测电阻 4 选取电学仪器和实验电路 (1)安全:在电流表和电压表测量值不超量程,滑动变阻器、电源中通过的电流小于额定电流。解决方法是依据欧姆定律算出实验电路调节中过程的电流范围,再和某器材的最大电压和给定值进行选择。

相关文档
相关文档 最新文档