浙江省高三物理复习 第14章 第5讲 电表的原理及使用课件.ppt

第5讲电表的原理及使用 电表的原理包括五个方面 第一 电表内阻的测定纵向 伏安法及变式1 电流表 电压表各一只 可以测量它们的内阻不实用 因为v表的量程往往远大于a表两端允许加的电压 a表的量程远大于v表的满偏电流 2 两只同种电表 若知道一只的内阻 就可以测另一只的内阻 这里其实用到了替代法 就用已知内阻的安培表代替伏特表 用已知内阻的伏特表代替安培表 而且效果要比第1种好 3 两只同种电表内阻都未知 则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻此方法利用了电阻箱的分流作用和分压作用 横向 除伏安法外 还常用替代法 半偏法和闭合电路欧姆定律 计算法 1 替代法 2 半偏法 3 闭合电路欧姆定律 计算法 与此同时 电表内阻的测定也涉及控制电路 滑动变阻器的分压式接法与限流式接法原则参见上一讲 第二 电表的改装对已知内阻的电表进行改装 改装成量程较大的伏特表需串联一个大电阻 改装成量程较大的电流表需并联一个小电阻 第三 改装好的电表的校正如果校正的是电压表 则需改装好的电压表与标准电压表并联 如果校正的是电流表 则需改装好的电流表与标准电流表串联 同时 对改装好的电表的校正时也涉及控制电路 因为校正需从零开始 所以电表的校正控制电路中滑动变阻器必须用分压式 第四 欧姆表的原理图大纲对欧姆表的原理图不需要记 但对欧姆表中涉及的有关闭合电路欧姆电路的知识有所要求 第五 万用电表的使用大纲对万用电表的使用不需要知道原理 但需知道转换开关 读数及其基本使用方法 例1 为了测定电流表a1的内阻 采用如图14 5 1甲所示的电路 其中 a1是待测电流表 量程为300 a 内阻约为100 a2是标准电流表 量程为200 a r1是电阻箱 阻值范围是0 999 9 r2是滑动变阻器 r3是保护电阻 e是电池组 电动势为4v 内阻不计 s1是单刀单掷开关 s2是单刀双掷开关 1 根据电路图 请在图乙中画出连线 将器材连接成实验电路 2 连接好电路 将开关s2扳到接点a处 接通开关s1 调整滑动变阻器r2使电表a2的读数是150 a 然后将开关s2扳到接点b处 保持r2不变 调节电阻r1 使a2的读数仍为150 a 若此时电阻箱各旋钮的位置如图丙所示 电阻箱的阻值是 则待测电流表a1的内阻r1 3 上述实验中 无论怎样调整滑动变阻器r2的滑动端位置 都要保证两块电流表的安全 在下面提供的四个电阻中 保护电阻r3应选用 填写阻值相应的字母 a 200k b 20k c 15k d 20 4 下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用 既要满足上述实验要求 又要调整方便 滑动变阻器 填写阻值相应的字母 是最佳选择 a 1k b 5k c 10k d 25k 解析 1 实物连线如图所示 2 电阻箱的阻值r1 0 100 8 10 6 1 3 0 1 86 3 本题测量电流表的内阻的方法是 替代法 即用电阻箱的阻值替代电流表a1的内阻值 其条件是 开关s2分别扳到a处和b处时 保持滑动变阻器r2不变 且使电流表a2读数相同 所以 待测电流表a1的内阻ra1 r1 86 3 变式训练1 现有一块59c2型的小量程电流表g 表头 满偏电流为50 a 内阻约为800 850 把它改装成1ma 10ma的两量程电流表 可供选择的器材有 滑动变阻器r1 最大阻值20 滑动变阻器r2 最大阻值100k 电阻箱r 最大阻值9999 定值电阻r0 阻值1k 电池e1 电动势1 5v 电池e2 电动势3v 电池e3 电动势4 5v 所有电池内阻不计 标准电流表a 满偏电流1 5ma 单刀单掷开关s1和s2 单刀双掷开关s3 电阻丝及导线若干 1 采用如图14 5 2 甲 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 选用的电池为 2 将g改装成两量程电流表 现有两种备选电路 如图 乙 丙 所示 图 为合理电路 另一电路不合理的理由是 3 将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对 仅核对1ma量程 画出所用电路图 图中待核对的电流表符号用来表示 2 图 乙 所示的电路较合理 因为图 丙 电路在通电状态下 更换量程时会造成两个分流电阻都未并联在表头两端 以致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏 3 核对电路如图所示 为使改装后的电流表与标准表在0 1ma之间逐格核对 应选用分压电路 由于和满偏电流和满偏电压都很小 为使滑动变阻器便于调节 即有较大的调节范围 滑动变阻器应选用r1 电池应选用e1 且在电流表所在的支路上串联定值电阻r0 起保护作用 变式训练2 1 一个电压表va的内阻ra 1000 量程为1 0v 现要利用电阻箱扩大它的量程 改装成量程为3 0v的电压表 改装后 再用一量程为3 0v的精确的电压表vb对改装后的电压表的所有刻度进行校准 除了这两个电压表va vb外 还有下列一些器材 电源e 电动势约为6v 内阻较小 变阻器r 总电阻约10 电阻箱r0 0 9999 开关s和导线若干 图14 5 3 如图14 5 3所示是以上器材和两个电压表va vb的实物示意图 试在图中画出连线 连成