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i 1 来计算。计算公式是： r1=r/(i1/i)-1。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.r1=30.625r2=22.5 b.r1=22.5r2=30.625c.r1=53.125r2=8.125 d.r1=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ig rg=(1 10-3 -ig ）（ r+ r），即 2010-6 102=（110-3 -20 10-6 ）（ r+121r2）21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）=（10 10-3 -ig ）r，2-3-6;.即 20（ 10 + r2 ）=（ 1010 -20 10）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i g=1ma。(1) 要完成电流表 a1 的改装，需要给灵敏电流计_电阻。 联一个阻值为 的(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 指针偏角大于、小于、等于）。（ 1）并联； 0.33 (2)大于等于二、改装电压表：a2 指针偏角（填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=ig(rg+r)来计算（其中， u为电压表最大量程、 rg 为表头的内阻、 i g 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0 6ma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 03v 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 0 3v 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 /(r a+rg)代入数据： 6ma=3v/(ra+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 /(r a+rb+rg)代入数据： 6 m a =15v/(490 +rb+10)解得： rb= 20002、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i g=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 i g（ rg+rx ）=u-3即： 110 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=0.6a r1=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-r1=400 -13 =387所以测量范围是0 3872、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/0.0