把电流表改装为电压表高考物理实验ppt课件.ppt

一 把电流表改装为电压表本实验中用到的 半偏法 测电流表的内阻是一种巧妙而又重要的思想方法 不但要深刻理解 最好还要能拓展 一 实验目的1 掌握电流表的三个参数 学会用 半偏法 测量电流表的内阻 2 学会把电流表改装成电压表 3 理解扩大电流表量程的方法 原理 二 实验原理1 测电流表的内阻 半偏法 利用如图51 1所示的电路测电流表的内阻 首先闭合S1 调节R使电流表的指针恰好满偏 再闭合S2 调整R 的阻图51 1值 使电流表的指针正好半偏 当R R 时 可以认为rg R 2 把电流表改装为电压表如图51 2所示 当测出电流表的内阻rg后 计算出电流表的满偏电压Ug 然后计算出改装为量程为U的电压图51 2表时应串联的电阻R1 R1 3 校验电压表将改装后的电压表与标准电压表进行校对 电路原理图如图51 3所示 通过改变滑动变阻器R2的阻值 使标准电压表的示数从零开始 每隔0 5V与改装后的电压表进行校对 图51 34 注意 上述 半偏法 能较准确测量rg的前提 电 源的电动势足够大 使得电流表满偏时R远大于rg 三 实验器材电源 开关两个 电流表 电压表 标准电压表 电阻箱 电位器 阻值较大的滑动变阻器 导线若干 附 电阻箱实验室所用的电阻箱通常是转柄式电阻箱 构造如图51 4所示 是多个电阻串联而成的 它通过转柄来控制接入电路的电阻 阻值总和等于转柄指示头所指的阻值之和 图51 4 电阻箱可以为实验提供一个可变的 读数精确的电阻 它和滑动变阻器的主要区别是 电阻箱的阻值可以读出 滑动变阻器的阻值不能直接读出 电阻箱的阻值变化是不连续的 滑动变阻器的阻值可以连续变化 使用时的注意事项 不要使通过电阻箱的电流超过其允许的最大电流 电阻箱使用阻值的读数为每挡指示数字乘以相应倍率后相加的总和 实验过程中改变阻值时 不要使电阻箱上的阻值出现零欧姆 以免损坏其他仪表 四 实验步骤1 测定电流表的内阻Rg 按半偏法测Rg电路图接好电路 先合上S1 调整R的阻值使电流表的指针恰好指到满刻度 再合上S2 保持R的阻值不变 调整R 的阻值 使电流表的指针正好指到满刻度的一半 在满足R 100R 时 Rg R 2 把电流表改装为量程为U的电压表 计算出串联分压电阻 在电阻箱上取阻值Rx后与电流表串联起来 就组装成量程为U的电压表了 把电流表的示数改成相应的电压表的示数 3 将改装成的电压表跟标准电压表进行校对 按校对电路 连好电路 闭合S 改变R2的滑片 使标准电压表的示数从零开始每增加0 5V 读一次改装后的电压表的示数 看改装后的电压表示数是否正确 并把数据记入设计的表格中 五 实验注意事项1 在调节滑动变阻器R的阻值使电流表满偏时 滑动变阻器的阻值要比电流表的内阻rg大得多 一般要求R 100rg 2 闭合开关S2 调节电阻箱R 时 应保持R的阻值不变 3 在闭合开关S1时 必须先将滑动变阻器R的阻值调到最大 在闭合开关S2时 可将电阻箱的阻值调为零 六 误差分析1 半偏法测电流表的内阻时 认为rg R 事实上当S2闭合后电路结构已发生变化 总电阻变小 故总电流增大 因 此系统误差使得rg测 rg 2 由于电阻箱接线柱上和箱内电刷上的接触电阻的影响 使分压电阻偏大 故改装表的示数比实际的偏小 3 计算改装后的电压表满偏刻度时的相对误差公式为 式中U为改装后电压表的满偏电压 U标为与U对应的标准电压表的示数 如 对改装后