电表改装系列中考专题

电表改装系列中考专题(2014-07-02 09:17:01)转载标签：转载原文地址： 电表改装系列中考专题作者： 邾永辉近几年，安徽省中考中电学压轴题都涉及到电源、电流表、电压表的内阻 等电学一系列计算， 命题明显向高中物理的一些知识靠拢。因而本人认为在复习冲刺中很有必要和学生探讨电流表、电压表的改装知识， 一方面符合安徽省中考的命题趋势， 另一方面也能让学生真正掌握串联电路、并联电路的分压、 分流的特点，使学生能学以致用。电流表和电压表都是由灵敏电流计加电阻组装而成的。它们都是根据电流 的磁效应制作的。 表内都有一个磁铁和一个导电线圈，通电后， 在磁铁的作用下会旋转。通过的电流越大，所产生的磁力越大，表的指针摆动幅度越大。这就是 电流表、电压表的表头部分。因为灵敏电流计，允许通过的电流很小，两端所能 承受的电压也很小，所以，要使电流表和电压表能测实际电路中的电流和电压， 就必须并联或串联一定阻值的电阻，已起到分流或分压的作用。一、改装电流表：电流表是将灵敏电流计与一个阻值较小的电阻并联，并联的电阻起到分流作用。这样，就会使大部分电流通过并联的电阻，小部分电流经过表头。而并联的电阻的阻值r1，可根据灵敏电流计的线圈阻值r、灵敏电流计最大量程i、电流表最大量程i1 来计算。计算公式是： r1=r/(i 1/i)-1 。精品资料1、将一灵敏电流计改装成电流表：如图所示,将一灵敏电流计改装成电流表。若电流计的满偏电流ig=200 a,内阻 rg=100 ,则 r1 与 r2 的大小分别是 :a.r 1=30.625 r2 =22.5 b.r 1 =22.5r2 =30.625 c.r 1=53.125 r2 =8.125 d.r 1=8.125r2=53.125 分析：当接公共和2 接线柱（量程是1ma时），r1 、r2 串联后与 rg 并联，则有igrg=(1 10-3 -ig）（ r1+ r2），即 2010 -610 2=（110 -3 -2010 -6）（r1 + r2）当接公共和 1 接线柱（量程是10ma时）， rg 、r2 串联后与 r1 并联，则有ig（rg+ r 2）=（10 10 -3-ig） r1，即 20（10 2+ r2）=（10 10-3-20 10 -6）r1通过上述内容列一组满偏值方程得：r1=30.625 r2=22.5 故答案为a2、将两个相同的灵敏电流计改装成量程较大的电流表a1 和 a2，a1 的量程是 0.6a ， a2 的量程是 3 a。测得灵敏电流计的内阻为rg=200 ，表头显示其满偏电流为ig=1 ma 。(1) 要完成电流表 a1 的改装，需要给灵敏电流计 _ 联一个阻值为 的电阻。(2) 将电流表 a1 、a2 改装成功后，一位同学欲进行以下操作，则将会看到的实验现象是：若将两表串联起来接入电路， a1 指针偏角 a2 指针偏角（填大于、小于、等于），若将两表并联起来接入电路，a1 指针偏角 a2 指针偏角（填大于、小于、等于）。（ 1）并联； 0.33(2)大于等于二、改装电压表：电压表是将灵敏电流计与一个阻值较大的电阻串联，串联的电阻起到分压作用。这样，即使两端加上比较大的电压， 大部分电压都加在串联的大电阻上， 表头上的电压就会很小。 而串联的电阻的阻值r，可根据公式： u=i g(r g+r)来计算（其中， u 为电压表最大量程、 rg 为表头的内阻、 ig 为满偏电流、 r 为应串联的电阻）。1、实验室常用的双量程电压表的电流表改装而成的。图甲是一个量程为06ma 的电流表，其内阻为rg=10 。在电路中，我们可以把小量程的电流表看成一个定值电阻 rg 与能显示电流的表盘g 串联在一起（如图乙），同样遵从欧姆定律。当有电流通过时，电流可以从表盘g 上读出，这时两接线柱a、b 之间有一定的电压，此时小量程电流表实际上也可以当成一个小量程的电压表。（1） ）如图丙所示，若将这电流表串联一个定值电阻ra 后，在 a、b 之间就相当于一个量程为 0 3v 的电压表，求串联的定值电阻ra 的大小。（2） ）若将这电流表改为量程015v 的电压表，求再串联的定值电阻rb 大小。分析解答：如图丙所示，若将这电流表串联一个定值电阻ra 后，在 a、b 之间就相当于一个量程为 03v 的电压表，此时就相当于把 a、b 分别接在电压为 3v 的电源上， rg 与 ra 串联在电路中，电流表g 满偏,故:r 总 1=ra +rg而由欧姆定律可知： i 总 1=u 总 1/r 总 1=u 总 1 /(ra+rg)代入数据： 6ma=3v/(r a+10 )解得： ra =490 如图丙所示，同理，若将这电流表串联一个定值电阻ra，再串联一个定值电阻rb 后，在 a、c 之间就相当于一个量程为015v 的电压表，此时就相当于把a、c 分别接在电压为 15v 的电源上，rg 与 ra、ra 串联在电路中， 电流表 g 满偏。同理可得： i 总 2=u 总 2/r 总 2=u 总 2/(ra+r b+rg)代入数据： 6 m a =15v/(490 +rb+10 )解得： rb= 2000 2、如图所示， 电压表由灵敏电流计g 与电阻 r 串联而成 某同学在使用中发现一块电压表的读数总比真实值偏小一些，若要调准，可采用的措施是（）a. 在电阻 r 上并联一个比其小得多的电阻b. 在电阻 r 上并联一个比其大得多的电阻c. 在电阻 r 上串联一个比其小得多的电阻d. 在电阻 r 上串联一个比其大得多的电阻解：电压表由表头g 和电阻 r 串联而成，发现此电压表的读数比准确值稍微小一些，说明加上相同电压时， 要使电流适当大些， 故需要略微减少电阻r 的值，可以与电阻 r 并联电阻实现，但电压表的读数比准确值稍微小一些，故并联电阻要比 r 大得多，故 acd 错误， b 正确。3、一个电流表的满偏电流ig =1ma ，内阻 rg=500 ，要把它改装成一个量程为3v 的电压表，则（） a应在电流表上再串联一个阻值为3k 的电阻b应在电流表上再并联一个阻值为3k 的电阻c改装后的电压表内阻是500 d改装后的电压表内阻是3k解：改装成电压表要串联电阻的rx ：则 ig（rg+rx）=u即： 110 -3 a(500 +rx） =3v解得： rx=2500 故选： d补充：改装欧姆表：1、 小明同学展示了自己的小制作的原理（如图所示），内由电压恒定的电源和一个定值电阻 r1 串联组成， 电源内阻不计，只露出两个接线柱a、b。若将一电流表直接接在 a、b 两接线柱上，电流表的示数为2.0a ；若将一只阻值为12 的定值电阻 r2 与电流表串联后接在a、b 两接线柱上，电流表的示数为0.5a 。求：（ 1）电源电压和电阻 r1 的阻值；（ 2）如果利用这个装置， 和一个量程为 00.6a 、最小刻度为 0.02a 的电流表， 改装成一个欧姆表，则r1 的阻值应该换成一个阻值为多大的电阻？这个装置测量电阻的范围是多少？分析解答： (1)u=8vr1=4（过程略）(2)欧姆表测电阻应该从零开始，即当r=0 时， i 最大=0.6ar1=u/i=8v/0.6a=13电路中最小电流应该是电流表的一小格代表的数值，否则无法显示数值， 求出这时的总电阻，即r=u/i=8v/0.02a=400待测电阻 r2=r-r 1 =400 -13 =387 所以测量范围是0387 2、下图是把量程为3ma 的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电压u1.5v ，经改装后，若将原电流表3ma 刻度处的刻度值定为零位置，则2ma 刻度处应标 ，1ma 刻度处应标 。分析：电压 1.5v 、3ma 的时候标度为零， 即外加电阻为零， 内带电阻为 r1，r1=1.5v/0.003a=500 ，总电阻=外加电阻 +内带电阻2ma 的时候总电