文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 2019-2020年高二物理电学实验八 把电流表改装成电压表 人教版

2019-2020年高二物理电学实验八 把电流表改装成电压表 人教版

2019-2020年高二物理电学实验八 把电流表改装成电压表 人教版
2019-2020年高二物理电学实验八 把电流表改装成电压表 人教版

【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88一1所示。

图88一1 图88-2 2.改装电流计,需要知道它的三个数据:满偏电流

I g,满度电压U g和内电阻R g.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I g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R g。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88-3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】

图88-3

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R g;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 (xx年理综)实验室中现有器材如实物图88-4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.

图88-4

要求用图88-5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.

图88-5

例2 (91上海)用半偏法测电流表G的内阻Rg. 如图88-6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I g调到半偏电流I g/2时,R,中电流强度稍大于I g/2

D.R阻值的大小对实验误差没有影响

图88-6

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I g、满偏电压U g和内阻r g。I g可以从刻度盘上读出,U g可以用实验方法测出,如I g、r g都已知,那么根据可以算出U g,U g =。

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88-1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88-1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。

图88-1

5.(84 全国)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图88-2

(l)①如采用图88-2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R g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88-3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。

图88-3

[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R x, 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

电表的扩程和校准实验报告

电表的扩程和校准 实验目的 1.掌握电表的扩程和校准的基本方法。 2.进一步认识滑线式变阻器对电路中电压和电流的调控作用。 实验仪器 磁电式表头。标准电流表,标准电压表,滑线式变阻器,旋钮式电阻箱,直流稳压电源,开关等。 实验原理 1.将表头扩程为电流表 磁电系表头的线圈一般都是用很细的高强度漆包线绕成,表头的满偏电流很小。若要测量较大的电流,需要扩大其量程。方法是:在表头两端并联一个分流电阻R p(如图1),使超过表头能承受的那部分电流从R p流过。若表头的满偏电流I g与内阻R g已知,根据需要的电流表量程I,由欧姆定律可算出R p为 R p=I g Rg/(I-Ig)=Rg/(n i-1) (1) 式中n i=I/Ig是电流表扩程倍数。由表头和分流电阻R p组成的整体就是电流表。选用大小不同的R p,就可以 得到不同量程的电流表。 (图1)(图2) 2.将表头扩程为电压表 对一定内阻的表头,其端电压与通过它的电流成正比,只要在表头面板上刻上和电流相应的电压值,就得到一只量程(U=IgRg)很小的电压表(通常只有零点几伏),为了测量较大的电压,在表头上串联一个扩程电阻R s(如图2)使超过表头所能承受的电压降落在R s上。在已知满偏电流I g和内阻Rg的条件下,根据需要的电压表量程U,容易算出扩程电阻为 R s=(U/Ig)-Rg=(n i-1)Rg(2) 式中n = U / U g = U / (I g R g) 是电压扩程倍数。由表头和扩程电阻R s组成的整体就是电压表,选用不同大小的R s , 就可得到不同量程的电压表。 3.用比较法校准电表 用改装表和标准表同时测量一定的电流(或电压),记下待校表的示值I x和 标准表的示值I s,从而得到刻度的修正值△I x( = I s-I x ) 。把被校表整个量程上不同 的刻度值都校准一遍,可画出I x-△I x曲线(注意:相邻两校准点用直线连接,整个 图形是一条折线,如图 3 ,称为校准曲线。在以后使用这个电表时,就可根据校准扩

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

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.

2020高考物理电学实验专题讲解和练习

。 专题四 电学实验 电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实 验操作的考查,如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电 表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟,需要考生具 备良好的动手实践经验。试题还注重实验数据的处理分析,如根据 实验数据画出图线,根据图线分析得出结论。“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年 高考物理实验题的命题趋向。 完整的设计一个实验,要经历多个环节,在实际考查中,一般 不会考查全部环节,而是只考查其中的几个环节,有的题目给出条 件和实验器材,要求阐述实验原理;有的给出实验电路图,要求领 会实验原理,确定需测物理量及计算公式;有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同,但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点,都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示,在给出实验器材的 前提下进行考查。 由于考查环节和要求的不同,题型也不尽相同,但较多的是选择、 填空、作图题。 在复习过程中,应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方 法,比较不同实验的异同(如电路图、滑动变阻器和电表的连接) 不断充实自己的经验和方法,逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理 的设计,它是进行实验的依据和起点,它决定了应选用(或还需)

哪些实验器材,应测量哪些物理量,如何编排实验步骤。而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求,它们相辅相成,互为条件。 (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:R=U,E=U+Ir。由此可见,对于电路中电压U I 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

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.

高中物理电学实验专题总结

高中物理电学实验专题 知识点回顾 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线: 二、电流表和电压表的改装: 三、测定电源电动势和内阻: 四、测定金属电阻和电阻率: 五、器材选择: 六、电路纠错: 七、示波器的使用: 八、用多用电表探索黑箱内的电学元件 九、传感器 知识点和考点 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 原理:欧姆定律IR U= 处理方法:内接和外接(都有误差) 例1、某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图Array 为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实 验室备有下列器材:

①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号) ②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。 ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点? 相同点: , 不同点: 。 二、电压表和电流表 (1)电流表原理和主要参数 电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g (2)半偏法测电流表内阻Rg : 方法:合上S1,调整R 的阻值,使电转到满流表指针刻度 再合上开关S2,调整R ′的阻值(不可再改变R ),使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半,可以认为Rg = R ′。 条件: 当 R 比R ′大很多 (3)电流表改装成电压表 方法:串联一个分压电阻 R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n = g U U ,则根据分压原理,需串联的电阻值 g g g R R n R U U R )1(-== ,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。

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。

高中物理电学实验专题知识讲解

物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω; 电流表A 2:量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3:量程100A μ 内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻:R 0=9990Ω; 电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1: 阻值约50Ω;额定电流为1A 滑动变阻器R 2: 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略; 开关,导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ,试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,器材代号 规格 电流表(A 1) 量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω) 电流表(A 2) 量程500uA ,内阻r 2=750Ω 电压表(V ) 量程10V ,内阻r 3=10k Ω 电阻(R 1) 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器(R 2) 总阻值约50Ω 电池(E ) 电动势1.5V ,内阻很小 开关(K ) 导线若干 (2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下: 电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω 电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干 要求用图1所示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定其电阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,简要写出按电路图的主要连接方法. A A ′ R 1 R 0

物理实验练习电表的改装.doc

物理实验练习(三)——电表的改装 1、将满偏电流= 300///1.内阻未知的电流表G 改装成电压表并进行核对。 ⑴利用如右图所示的电路测量电流表G 的内阻(图中电源 的电动势E = 4V 且R?F ):先闭合S|,调节/?, 使电流表指 针偏转到满刻度;再闭合S2,保持R 不变,调节使电流表 2 指针偏转到满刻度的-,读出此时尺的阻值为 200Q ,则电流 3 表内阻的测量值R& = _________ Q o ⑵将该表改装成量程为3V 的电压表,需 _________________ (填 “串联”或“并联”)阻值为/?0 = Q 的电阻。 ⑶把改装好的电压表与标准电压表进行核对,试在下图中画岀实验电路图和实物连接图。 新通过测暈来刻画岀从零到满刻度的刻度值,有下列器材: C ?“0~10Q, 1A”滑动变阻器& D. “0?100Q, 50mA “滑动变阻器& E. “0.6A, 0.5 Q” 标准电@ Aj F. “3A, 0.01 Q” 标准电充表 A? G.5Q 定值电阻R3 H.20Q 定值电阻/?4 ; -------------------- i I ?开关及导线若干 ! 丨 ⑴应选用的器材有 ___________ (只需填写所选器材序号)。 ? i ⑵在下列虚线框内画出实验电路图。 [ i ⑶待测电流表的电流刻度值的表达式2 ___________________ , ! ____________________ J 式中各物理量所表示的意义分别为 __________________________________________________ ‘ 3、一直流电压表,量程为IV,内阻为1000Q,现将一阻值为5000?7000Q 之间的固定电 阻&与此电压表串联,以扩大电压表的量程。为求得扩大后量程 的准确值,再给定一直流电源(电动势E 为6?7V,内阻可忽略不 计),一阻值/?2=2000Q 的固定电阻,两个单刀开关Si 、S2及若干 导线。 ⑴为达到上述目的,将答题卡上对应的图连成一个完整的实 验电路图。 ⑵连线完成以后,当$与S2均闭合时,电压表的示数为0.90 V ;当S]闭合,S2断开时,电压表的示数为0.70 V,由此可以计 A. 待测电流表耐 B.6V 直流电源 E 2、某电流表 Q 的量程为Z o = 5OmA,内阻为r o = 5OQ,其表盘刻度线己模糊不清,要重

电表的改装与校准实验报告.doc

大学物理实验报告 实验时间: 2016 年 3 月 14 日 实验名称: 电表的改装与校准 成绩: 学号: 73 实验目的: 班级: 自动化 153 班 姓名:廖俊智 1、测量微安表头的内电阻 R g ,量程 I g 2、掌握将 100uA 表头改装成 10mA 的电流表和 5V 电压表的方法; 3、学会校准电流表和电压表的方法。 图 3 实验仪器: 用于改装的微安表头、数字多用表、电阻箱、滑动变阻器、直流稳压电流、导线等。 实验原理: 1. 微安表头的内电阻 R g ,量程 I g 的测定 测量内阻 R g 的方法很多,本实验采用替代法。如图 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 I E R R 值使表头满偏, 记下此时标准电流表的读数 a ;不改变电压 W 和 W 的 值,用电阻箱 R 13 替代被测电流计,调节电阻箱 R 13 的阻值使标准电流表的读数仍为 I a ,此时电阻 箱的阻值即为被测电流计的内阻 R g 。 + – mA 1 被改装电流计 + – ° ° mA ° 2 ° ° ° R 13 E R W 1.将 A 表头改装成大量程的电流表 因为微安表头的满刻度电流 ( 量程 ) 很小,所以在使用表头测量较大的电流前, 需 要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是,在表头两端并联一个阻值较小的电阻 R P (如图 1)使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头和 R P 组成的整体就是电流 表。 R P 称为分流电阻。选用不同阻值的 R P 可以得到不同量程的电流表。 在图 1 中,当表头满度时,通过电流表的总电流为 I ,通过表 图 1

高三物理电学实验专题

高三物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω; 电流表A 2:量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3:量程100A μ 内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻:R 0=9990Ω; 电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1: 阻值约50Ω;额定电流为1A 滑动变阻器R 2: 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略; 开关,导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ,试 画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读 数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷, (2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下: 电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω 电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻

改装电表实验报告

改装电表实验报告 一.实验名称:电表的改装与校准 五(实验目的: 1、测量表头内阻及满度电流 2、掌握将1mA表头改成较大量程的电流表和电压表的方法 3、学会校准电流表和电压表的方法 六(实验仪器: 1、DH4508型电表改装与校准实验仪 1台 2、ZX21电阻箱(可选用) 1台 七(实验原理: 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,从而带动指针偏转。线圈偏转角度的大小与通过的电流大小成正比,所以可由指针的偏转直接指示出电流值。 1、电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程,用Ig表示,电流计的线圈有一定内阻,用Rg表示,Ig与Rg是两个表示电流计特性的重要参数测量内阻Rg方法有: (1) 半电流法(中值法)。 (2) 替代法 2、改装为大量程电流表原理 3、改装为电压表原理 八.实验内容和步骤:

1、用中值法或替代法测出表头的内阻,电源电压取0.5V,按图1或图2接 线。Rg= Ω 2、将一个量程为1mA的表头改装成5mA量程的电流表 (1)、根据式?计算出分流电阻值,先将电源调到最小,RW调到中间位置,再按图3接线。 (2)、慢慢调节电源,升高电压,使改装表指到满量程(可配合调节RW变阻器),这时记录标准表读数。注意:RW作为限流电阻,阻值不要调至最小值。然后调小电源电压,使改装表每隔1mA(满量程的1/5)逐步减小读数直至零点;(将标准电流表选择开关打在20mA档量程)再调节电源电压按原间隔逐步增大改装表读数到满量程,每次记下标准表相应的读数于表1。 (3)、以改装表读数为横坐标,标准表由大到小及由小到大调节时两次读数的平均值为纵坐标,在坐标纸上作出电流表的校正曲线,并根据两表最大误差的数值定出改装表的准确度级别。 (4)、重复以上步骤,将1mA表头改装成10mA表头,可按每隔2mA测量一次。 3、将一个量程为1mA的表头改装成1.5V量程的电压表 (1)、根据式?计算扩程电阻RM的阻值,可用R1、R2进行实验。 (2)、按图4连接校准电路。用量程为2V的数显电压表作为标准表来校准改装的电压表。 (3)、调节电源电压,使改装表指针指到满量程(1.5V),记下标准表读数。然后每隔0.3V逐步减小改装读数直至零点,再按原间隔逐步增大到满量程,每次记下标准表相应的读数于表2 1 (4)、重复以上步骤,将1mA表头改成5V表头,可按每隔1V测量一次。九. 注意事项

大学物理:电表的改装及校准

实验2 电表的改装及校准 【实验目的】 1.了解磁电式微安表的结构和工作原理 2.学会测量微安表的量程和内阻 3.将微安表改装为指定量程的电压表和电流表 4.对改装表进行校准 【实验仪器】 电源(3A8V)、滑动变阻器(J2354-22Ω-4A,BX7-400Ω-0.58A)、被改装电表(2.5级,1mA)、标准电压表和电流表,数字多用电表(VC9801A+)、开关、导线等。 【实验原理】 1.表头的量程和内阻是表征表头性能的基本参数,改装表头必须知道其内阻,测定表头内阻可 直接用数字多用电表测。 2.将表头改装为安倍表 3.如图4所示,扩大表头量程的方法是在表头两端并联一小阻值电阻Rp,扩程后AB端的电 流为I=Ig+Ip,电阻Ip越小,电流I越大。 4.设要求改装表头的量程为I,由于表头和并联电阻两端电压电压相等,则Ig*Rg=Ip*Rp=(I- Ig)*Rp,所以Rp=Ig?Rg I?Ig (1) 5.将微安表改装为电压表 6.如图5所示,扩大表头量程的方法是在表头两端串联一大电阻Rs,扩程后ab端的电压为 Uab=Ug+Us。 7.设表头改装的电压表量程为Uab,由于表头和串联电流相等,则Ig=Ug Rg =Us Rs =Uab?Ug Rs ,所以, Rs=Uab?Ug Ug ?Rg=Uab Ig ?Rg (2) 8.改装表的校准 9.图6和图7为改装表的校准电路,虚线框内为改装装电表,标准电表的量程等于或略大于

改装电流表的量程。 (1)改装表量程的校准 慢慢调节滑动变阻器Ro的滑动端,使标准表指针指向改装量程(I或Uab),此时改变表指针应指向满偏量程否则微调电阻Rp或Rs,使改装表指针指在改装表满偏量程处。 (2)改装表刻度的校准 调节滑动变阻器,使改装表指针从零刻度开始慢慢增大,每隔5条分度线记录一次改装表和标准表的读数Ii,再使改装表指针从满偏刻度开始慢慢减小,每隔5条分度线记录一次改装表和标准表的的读数Ii′,计算两次电流的平均值Ii的平均值Ii′′或电压的平均值Ui′′,比较两电流表差ΔIi(或ΔUi),以电流Ii为横坐标,ΔIi为纵坐标,由各次测量值连接而成的折线即为改装表的校准曲线。【实验内容】 1.测量被改装电表(1mA)的内阻。 2.将1mA微安电流表改装成20mA电流表并进行校准。 3.将1mA微安电流表改装成2V电压表并进行校准。 4.绘制改装电表的校准曲线,计算改装电表的最大引入误差和等级。 【实验步骤】 1.直接用多用电表测出被改装电表内阻为103.2Ω。 2.根据被改装电表的量程分别算出接入电阻Rp为5.431Ω和Rs为1896.8Ω。 3.根据所给电路图连接电箱。 4.分别观察标准电压,电流表的示数、并与对应的值比较表头。 5.画出校准曲线。 【实验数据与处理】 改装为安倍表(mA)改装为电压表(V)改装表标准右边为反向误差改装表标准右边为反向误差 0 0.01 0.04 0.025 0 -0.001 -0.001 -0.001 0.1 1.96 2.02 -0.01 0.1 0.219 0.205 0.012 0.2 3.99 3.82 -0.095 0.2 0.433 0.415 0.024 0.3 5.90 5.78 -0.16 0.3 0.645 0.624 0.0345

高中物理电学实验专题练习

高中物理实验专题练习 实验题(共37小题) 1.某探究性学习小组利用如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0kΩ,电阻R1=9.0kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0Ω的电阻. ①按图示电路进行连接后,发现aa′、bb′和cc′三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将电键S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压,读数不为零,再测量a、a′间电压,若读数不为零,则一定是导线断开;若读数为零,则一定是导线断开. ②排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如图2.由I1﹣I2图象得到的电池的电动势E=V,内阻r=Ω. 2.图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250μA,内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别于两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1V 挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡. (1)图(a)中的A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接. (2)关于R6的使用,下列说法正确的是(填正确答案标号). A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得R1+R2=Ω,R4=Ω. (4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B端是与“1”连接的,则多用电表读数为;若此时B端是与“3”相连的,则读数为;若此时B端是与“5”相连的,则读数为.(结果均保留3为有效数字) 3.小明用电学方法测量电线的长度,首先,小明测得电线铜芯的直径为1.00mm,估计其长

《电表改装》

实 验 报 告 【实验目的】 1、测量表头内阻及满度电流 2、将1mA 表头改将成5mA 的电流表,学会校准电流表基本方法 3、将1mA 表头改将成1.5V 的电压表,学会校准电压表基本方法 【实验原理】 1、 表头的主要参数(量程和内阻)的测定 测量内阻g R 的方法很多,本实验采用替代法。如图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W R 值使表头满偏,记下此时标准电流表的读数a I ;不改变电压E 和W R 的值,用电阻箱13R 替代被测电流计,调节电阻箱13R 的阻值使标准电流表的读数仍为a I ,此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻g R 。 图1 2、 毫安表改装成电流表 被改装电流计 + – mA ° ° + – mA ° ° ° 13R 1 2 W R E ° 图2电流表改装

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 (1) 3、毫安表改装成电压表 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 (2) 4、电表标称误差和校正 使被校电表与标准电表同时测量一定的电流(电压),看其指示值与相应的标准值相符的程度。 得该电表的标称误差。 %100?=量程 最大绝对误差标定误差 【实验仪器】 DH4508型电表改装实验仪1台 【实验内容】 1、表头的主要参数(g R ,g I )的测定。 将电源电压E 调低,W R 调至最大,按图1连线,调节E 和W R (W R 值适当调小)使表头满偏,记下此时标准电流表的读数,即为表头的满度电流g I = mA ,然后断开接在表头上的连线,转接到电阻箱13R 上,调节13R 使得标准电流表的读数仍为刚才记录电流值g I ,此时电阻箱13R 等于表头的内阻g R = Ω。 2、将量程为1mA 的表头(电流计)扩程为5mA 电流表 (1)根据式①计算出分流电阻的理论值R p 理= Ω。 (2)将标准电流表的量程置于20mA ,电源E 调低,电阻箱阻值调为R p 理。按图5接线,检查接线正确后,调节E 和W R ,当标准电流表显示的电流为5mA 时,微调电阻箱p R 的电阻值,使表头指到满量程,记录此时分流电阻的实际值R p 实= Ω。于是量程为5mA 的电流表就改装好了。(注意:W R 作为限流电阻,阻值不要调至最小值。) (3)用量程为20mA 的数显电流表作为标准表来校准改装的电流表。调小电源电压,使改装表每隔1mA (满量程的1/5)逐步减小读数至零点;再调节电源电压按原间隔1mA 逐步增大改装表的读数到满量程5mA ,每次记下标准电流表相应的读数填于表2。 g g g p R I I I R -=g g g g s R I U I U U R -=-= 图3电压表改装 图6

大物实验报告指导——电表改装 设计性实验

电学基础 【实验目的】 (1)学会看电路图和连接简单的电路。 (2)掌握电学常用仪表的使用方法和仪表误差限?仪的计算方法。 (3)掌握电流表电压表的扩程改装。 (4)学习万用电表的使用方法及电路故障的判断和排除方法。 (5)学会用作图法处理数据。 【实验原理】 电表的扩程和校准 假定我们仅有一个测量量程很小的电表或表头,而我们要测的电流或电压大于我们拥有电表的量程,最简单可行的方法是在我们所拥有电表的基础上加以扩程,把它改装成所需量程的电流表或电压表。下面分别简述电流表和电压表扩大量程的方法。 1)电流表扩大量程的方法 电流表扩大量程的方法如图3.4.7所示,使超过量程的 电流部分从分流电阻R p 流过即可。并联不同电阻值R p ,即 得到不同量程的扩程电流表。 分流电阻R p 的计算: 该被扩程电流表满度电流为I r ,内阻为R g ,需要扩大到 量程I ,I /I g =n ,n 为扩大的倍数,由g g g p ()I R I I R =-可得 g p 1R R n =- (3.4.9) 上式表明,如果知道了被扩程电流表或表头的内阻和所需扩大的倍数,即可求得分流电阻的阻值R p ,并完成电流表的扩程。 2)电压表扩大量程的方法 如图3.4.8所示,电压表扩大量程的方法是在被扩程表(或表头)前串联一分压电阻R s ,使超过扩程表量程 的那部分电压压降在分压电阻R s 上。串联不同阻值的R s ,可以得到不同量程的扩程电压表,R s 为分压电阻。 分压电阻R s 的计算: 该被扩程表满量程电流为I g ,内阻为R g ,若需改装成量程为V 的电压表,则 g g s ()I R R V += (3.4.10) s g g V R R I =- (3.4.11) 可见,欲将量程g g g V I R =的电压表扩大成量程为V 的电压表, 只需给被扩程表串联阻值 图 3.4.7 R s V s V g mV I g 图3.4.8

电表的改装与校准实验报告

大学物理实验报告 实验时间:2016 年3 月14 日 实验名称:电表的改装与校准成绩: 学号:6101215073 实验目的:班级:自动化153 班 姓名:廖俊智 1、测量微安表头的内电阻R g ,量程I g 2、掌握将100uA 表头改装成10mA 的电流表和5V 电压表的方法; 3、学会校准电流表和电压表的方法。 图3实验仪器: 用于改装的微安表头、数字多用表、电阻箱、滑动变阻器、直流稳压电流、导 线等。 实验原理: 1. 微安表头的内电阻R g ,量程I g 的测定 测量内阻R g 的方法很多,本实验采用替代法。如图 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 W 值使表头满偏,记下此时标准电流表的读数I a ;不改变电压 E 和R W 的值, 用电阻箱R13 替代被测电流计,调节电阻箱R13 的阻值使标准电流表的读数仍为I a ,此时电阻箱的 阻值即为被测电流计的内阻R g 。 + – mA °1 被改装电流计° 2° + –°mA °° R 13 E R W 1.将 A 表头改装成大量程的电流表

因为微安表头的满刻度电流(量程)很小,所以在使用表头测量 较大的电流前,需要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是,在 表头两端并联一个阻值较小的电阻R P(如图1)使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头和R P 组成的整体就是电流表。R P 称为分流电阻。选用不同阻值的R P 可以得到不同量程的电流表。 在图 1 中,当表头满度时,通过电流表的总电流为I,通过表头的电流为I g。 因为I I g A R g I-I g R P 图 1 U g I g R g ( I I g ) R P I g 故得R p( I I g )R g(1)如果表头的内阻R g 已知,则按照所需的电流表量程I,由式(1) 可算出分流电阻 R P 的阻值。 2.电压表的改装 根据欧姆定律U=IR ,内阻为R g 的表头,若通以电流I g,则 I g R g R S 表头两端电压降为U g=I g R g,因此直流电流表可以对直流电 A A . B 压进行测量。通常R g 的数值不大,所以表头测电压的量程也很小。为了测量较高的电压,需在表头上串联一个阻值较大的电阻R S(如图2),使超过表头电压量程的那部分电压降U g U S U 落在电阻R S 上,R S 称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻,可以得到不同量程的电压表。在图 2 中,设改装后伏特计的总电压为U,当表头指针满刻度时,扩程电阻 图2 R S 两端的 电压为U S I g R s U U g ,于是有 U U g U R s R g I g I g (2)根据所需要的电压表量程U 和表头内阻R g,由式(2) 可算出扩程电阻R S 的阻值。 式(2) 中I g 和U g 分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。 3.电表的校准 I x 电表扩程后必须经过校准才能使用。所谓校准,就是将改装后的电表与标准表同时对同一个对象(如电流或电压)进行测量比较。校 准电表时,必须先调好零点, 再校准量程(满刻度点)。若量程不 对,可调节R P 或R S,使改装表的量程与标准表的指示数相一致。0 I 校准刻度时,要同时记下待校表的读数I x 和标准表的读数I S。从而得 到该刻度的修正值I x I s I x。将同一量程的各个刻度都校准一遍, 可绘出I x I x的折线图,即校准曲线(图3)。在以后使用这个电表时,可以根据校准曲 线对测量值做出修正,以获得较高的准确值。 x

相关文档
相关文档 最新文档