把电流表改装成电压表试验误差分析.doc

把电流表改装成电压表试验误差分析问题：把电流表改装成电压表后，用改装的电压表测量导体两端的电压，测量值是准确的吗？如不准确，测量值是偏大还是偏小？要想弄清上面的问题，必须把电流表改装成电压表的过程搞清。1、用“半偏法”测量电流表内阻用“半偏法”测量电流表内阻的原理：如图1所示，使电流表G指针偏转到满刻度，根据全电路欧姆定律可得：（为电源内阻）。再合上开关，调节电阻箱，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半，这时有：，同时有：，解以上三个方程可得：，分析上式可知：当时，即电流表的内阻等于此时电阻箱的电阻值。用“半偏法”测量电流表内阻的步骤：按图1所示的电路图连接器材，是滑动变阻器，是电阻箱，滑动变阻器应先调节阻值最大；闭合，断开，调节，使电流表G满偏；闭合，调节电阻箱，使电流表G半偏；从电阻箱上读出数据，则。2、把电流表改装成电压表电流表的满偏电流为，内阻为，根据部分电路欧姆定律，满偏电压，将电流表的表盘刻度改为相应的标度，则电流表就变为一个可以直接读出电压数值的电压表，由于电流表的满偏电压很小，所以这样改成的电压表的测量范围不大。如果要扩大它的测量范围（即量程），可以在电流表上串联一个分压电阻方法来实现。如图2所示，设改装好的电压表量程为，与电流表串联的电阻为，则，解之可得：，即给电流表串联一个阻值为的电阻，就可以将电流表改装成量程为的电压表。3、注意事项测电流表内阻时，在闭合前，应将调到最大，以免烧坏电流表。测电流表内阻时，在闭合后，不能再调节，以保持电路中总电流不变。测电流表的内阻时，必须。4、实验误差分析在用半偏法测表头内阻的过程中，当闭合开关后，由于与电流表并联，所以电路中的总电流比闭合前要大一些，即此时总电流，导致流过电阻箱的电流。因为，所以，即电流表内阻的测量值小于真实值。根据电流表改装为电压表的原理，与电流表串联的分压电阻阻值，由于电流表内阻的测量值小于真实值，使的计算值偏大，所以改装后的电压表的量程也偏大一些。根据以上分析，可以判断出用改装的电压表测量导体两端的电压，测量值是偏小的。巩固练习：1、图3是半偏法测定电流表内阻的电路图，图中的实物是 ，实物是 ，正确的连接实物后，试验步骤如下：A、合上开关，调整的阻值，使电流表指针偏转到满刻度B、断开，记下的值C、合上开关，调整和的阻值，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半D、断开、，将阻值调到最大上述 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 ，只有比 时，才可以认为，因为并入后电路的总电流会变 ，故的真实值比要稍 。2、在测定电流表内阻的试验中，备用的器材有（ ）A、电流表（量程0）B、电阻箱（阻值范围0）C、电阻箱（阻值范围0）D、电源（电动势，有内阻）E、电源（电动势，有内阻）F、滑动变阻器（阻值范围0），还有若干电键和导线如果采用图4所示的电路测定电流表G的内阻，并且要想得到较高的精确度，那么从以上备用的器材中，可变电阻应选用 ，可变电阻应选用 ，电源E应选用 。（用字母代号填写）如果试验时要进行的步骤有：A、合上；B、合上；C、观察的阻值是否最大，如果不是，将的阻值调至最大；D、调节的阻值，使电流表指针偏转到满偏刻度；E、调节的阻值，使电流表指针偏转到满偏刻度的一半；F、记下的阻值。把以上步骤的字母代号，按试验的合理顺序填写在下面横线空百处： 、 、 、 、 、 。如果上述步骤（F）中，所得的阻值，则电流表内阻的测量值为 。如果要将电流表改装成量程0电压表，则改装的方法是跟电流表 联一个阻值为 的电阻。设计出把改装的电压表跟标准电压表校对的电路图。巩