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文档简介
1、把电流表改装成电压表把电流表改装成电压表【实验播放】1、实验目的:知道用“半偏法”测电流表内阻的原理;(2) 会根据实验原理选择实验所需器材;(3) 把小量程的电流表改装为电压表,并把改 装后的电压表与标准电压表进行校对。2、实验原理:一个电流表有二个重要参 量,即Ig和Rg,其额定电压为 Ug= I gRg,由于I g很小(几百微 安几十毫安),Ug通常为几百欧姆,故Ug比较 小.为测量较大的电压值,可在电流表上串联一 个大阻值的电阻R,把R作为电流表内阻的一部 分,这样的电流表就可分担较大的电压, 改装后 作为电压表使用.如图1所示.电流表的内阻Rg可用半偏法 测出,其测量电路如图2所示,
2、其 测量原理是当电阻箱 R未接人电 路时,调节R的大小,使电流表G满偏,闭合S2后,R大小不变,改变电阻箱r 的阻值,使电流表半偏由于 Rg很小,则R的 值很大,在开关 S2 闭合前后,线路上的总阻值 变化很小, 我们就认为不变, 因此干路上的电流 Ig也不变,当电流表G的指针半偏时,流过电阻 箱R的电流与通过电流表的电流相等,则 R = R.注意:滑动变阻器的阻值很大, 而且在闭合 电键Si应将其阻值调到最大;实验中电阻箱R不 能用变阻器替代, 因为变阻器不能直接读数; 测 量电流表内阻时,在闭合电键 S2 后,不能再调 节R,以保持电路中的电流不变;另外,对器材 的选择必须保证 R>
3、> R 。3、实验器材电流表(表头)、电位器(4.7k Q )、变阻器(0 50Q )、电阻箱(09999.99Q )、电源、开关(两个)、 标准电压表 (量程与改装后的电压表量程相同 )及 导线若干.4、实验步骤(1)测量电流表的内电阻 Rg先按如图 2 所示电路图连接电路,断开 S2, 接通S,把电位器R由最大阻值逐渐向阻值变小 进行调节, 使电流表的指针达到满偏为止, 这时 电位器的阻值不得再调整,接通S2,调整电阻箱R的阻值,使电流表的指针恰好偏转到满偏的 一半,读出电阻箱R'的阻值,就是电流表的内 电阻Rg。(2) 将电流表改装为电压表改装量程为2V的电压表,按公式Rx
4、=y-Rg,1 g计算分压电阻Rx的值. 按图4把电流表和电阻箱串联起来,选用 电阻箱的阻值等于分压电阻 Rx的值. 改装后的电压表表盘的刻度值,按公式U = j Um来计算.其中Um是改装后电压表的I m量程.(3) 改装后的电压表跟标准电压表核对 按图3连接电路. 闭合开关S,调整滑动变 阻器滑片,使改装的电压表的读数分别是0.5V、1.0V、1.5V、2.0V等,看标准 电压表的读数是否与它一致. 改装的电压表的读数是满刻度 Um时,看 标准电压表的读数 Uo,计算满刻度时的百分误 差。5、数据处理(1) 从电流表的刻度盘上读出其满偏电流lg, 根据测出的内阻Rg计算电流表的满 偏电压U
5、g =|gRg,(2)根据公式Rx=U-Rg计算分压电阻Rx的值(3)根据改装后校对时的Um和U0计算满刻 度时的百分误差,即3二仏土 X 100% ,例如改装U m的电压表在满刻度3V时,标准电压表的读数为3.1V,满刻度时的百分误差就是3 =胖=3.2%6、注意事项(1) 本实验比较复杂,因此必须先把实验步骤 确定好。第一步:测 Rg ;第二步:计算分压电 阻Rx,并将Rx与电流表串联起来,改装成电压 表;第三步:校对改装后的伏特表.(2) 测电流表的内阻时,闭合 Si前,电位器 R应调至电阻最大值,以免闭合 Si后通过电流 表电流过大损坏电流表.(3) S2闭合后,在调节电阻箱 R
6、9;的阻值时, 不能再改变R的阻值,否则将改变电路的总电 流,从而影响实验的准确度.(4) 测电流表内阻时,必须确保电位器阻值R 远大于电阻箱的有效值 R'.(5) 将改装后的电压表与标准电压表校对时, 滑动变阻器应采用分压式接法.7、误差分析利用“半偏法"测出电流表内阻 Rg=R,事 实上当S2闭合后电路结构已发生变化,导致线 路总电阻R总减小,由闭合电路的欧姆定律I =占 知,线路上的电流增大,当流过电流表的电流为 等时,流过电阻箱的电流大于£,故知R<Rg,即 “半偏法”把电流表的内阻测小了.内阻测小的电流表改装成电压表后,电压表 内阻的真实值比计算值大
7、,故改装量程偏大.【试题解析】例1两个电压表甲、乙是由完全相同的电 流表改装而成.它们的量程分别为5V、15V.为 了测量1520V的电压,甲、乙串联起来使用, 则两表的()A .读数相同B .指针偏转角度相同C. 读数正比于表的内阻D. 指针偏转角度正比于表的内阻解析 电流表改装成电压表以后, 表头的内 阻 Rg 并没有变化其量程也没有发生变化,变 化的只是等效表的内阻 (包括串联电阻与 Rg 在内 的总电阻 ),两电压表中因电流相同,故两表指 针偏转角度相同 而读数是由整个电表内阻分压 所决定, 表盘是改装后的刻度值, 故读数正比于 表的内阻(表头内阻Rg与分压电阻之和),故选B、 C。例
8、 2 从下表中选 出适当的实验器材,设计 一电路来测量电流表 Ai的内阻ri,要求方法简 捷,有尽可能高的测量精度, 并能测量多组数据。器材(代号)规格电流表 (Ai)量程10mA,内阻ri待测(约40 Q)电流表 (A2)量程500 yA,内阻2=750 Q电压表 (V)量程10V,内阻r3=10kQ电阻 (Ri)阻值约100 Q,作保护电阻用滑动变阻器总电阻约50 k Q(R2)电池(E)电动势 1.5 伏,内阻很小开关(S)导线若干(1) 画出电路图,标明所用器材的代号;(2) 若选用测量数据中的一组来计算ri,则所用的表达式为,式中各符号的物理意义解析本题的实质仍然是伏安法测电阻。待测
9、电流表Ai的量程I i=10mA,内阻ri约 为40Q,则电流表Ai两端的最大耐压为Uim= 11m ri=10X i0-3X 40V=0.4V。若用量程为10V的电压表与电流表Ai并联 测电压,电压表的读数误差太大,此电压表不能 选用.1因为已知电流表 A2的内阻rOnr2=750Q,量程12=500讣,A2两端 产斡工 的最大电压 U2m= I2m r2=500 X 10-6 一(!一X 750V=0.375V,用电流表A2与电流表Ai并联, 可设法做到并联后电压不大于0.375V,则电流表Ai与电流表A2两端电压相等,有Ii ri= I2 r2, 则ri=r2,式中Ii为流过电流表Ai的
10、电流,I2 11为流过A2的电流,ri为电流表Ai的内阻,r2为 电流表A2的内阻.若要测量精度高,电压、电流调节范围应大些,滑动变阻器采用分压式接法效果更佳,电路图如图4所示.例3 图5甲中E为电源,其电动势为Ei,Ri为滑动变阻器,R2为电阻 箱,A为电流 表,用此电路经甲乙以下步骤可近似测量 A的内阻Ra。闭合Si, 断开S2,调节Ri,使电流表数等于其量程Io;保持Ri不变,闭合S2,调节R2,使电流表的 读数等于等,然后读出R2的值,取Ra R2。(i) 按图5甲中所示电路图在图5乙所给出的 实物图中画出连接导线。(2)真实值与测量值之差除以真实值作为测量 结果的相对误差,即先昱;试
11、导出它与电源电动R2势E、电流表量程Io及电流内阻Ra的关系式.(3)若Io=iOmA,真实值Ra约为30Q,要想使 测量结果的相对误差不大于5%,电源电动势最 小应为多少?解析 本题是200i年全国高考题,它是用 半偏法测量电流表内阻的实验再现.(1)依据图所示的电路图,连线如图 6所示.(2)由步骤得Io由步骤ERiRaERa R2 RiR2RaR22联立可解得RA R2=E°RAR2RaR2(3 )由相对误差的定义可知,真实值 Ra与测量 值R2之差与真实值Ra的比值不大于5%,即应 有誉 < 5%, 由 (2) 知,即为昔 Ra < 5%,将 Io=1O x 10
12、-3A、Ra=30Q代入即可求得E > 6V,即电源 的电动势最小为6V。【实验拓展】1.替代法测电流表的内阻:例4为了测定电流表A1的内阻,采用如图7所示的电路.其中:A1是待测电流表,量程为300卩A,内阻约为100Q;A2是标准电流表,量程是 200U A ;Ri是电阻箱,阻值范围0999.9Q;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;Si是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关.(1) 根据电路图7,请在图/熾8中画出连线,将器材连接 堡莎 疗 :鬱 成实验电路.芸爛並(2) 连接好电路,将开关 宀叩Ri的阻值是的内阻 Rg=Si扳到接点a处,接通开关S2
13、,调整滑动变阻器 R2,使电流表A2的读数是150 U A;然后将开关 S2扳到接点b处,保持R2不变, 调节电阻箱Ri,使A2的读数仍 为i50u A;若此时电阻箱各旋 钮的位置如图 9所示,电阻箱,则待测电流表AiR2(3) 上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器 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.200kQ B.20kQC.15kQD.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 Q B . 5k Q C . 10k
14、 QD. 25k Q解析由图7可知, 这是用替代法测电阻的电 学实验,其电路连线如图 10所示,由图9中电阻箱各旋钮的位置可以读出电阻箱的阻值为 86.3Q, 则电流表A1的内阻也应是86.3Q,保护电阻R3 的作用是保证电路中的总电流不能超过200卩A,已知电源电压为4V,当滑动变阻器R2的阻 值最小(为零)时,经计算,保护电阻R3的阻值应 在20kQ左右.滑动变阻器 R2的作用是调节电 路中的总电流在150卩A左右变化,并不需要总 电流有较大范围的变化,因此滑动变阻器R2的阻值只要比保护电阻 R3的阻值20kQ适当小些 即可,所以滑动变阻器R2的阻值应选10k Q.综上所述:(1)连线如图
15、10所示;(2)86.3,86.3;(3)B;(4)C 2.多量程电表例5试分析说明双量程电压表的原理及量程扩大情况。解析 本题考查电表改装的原理.如图11所示,实际双量程电压表的内部电路是由电流表 的表头(内阻Rg)和两只串联电阻所构成.量程为U1时(接 A、B),其曾苛硏扩大倍数小=捫=晋,由串联电x #S cUg IgRgU¥1 ¥10U路特点 U1 = Ug+UR1=lgRg+lgR1故R1 = -Rg=(n1-1) Rg,此时电压表的内阻 Rv1 =1 gRg + R= n1 Rgo量程为U2时(接A、C),其扩大倍数n2=U2u?U21 g Rg由串联电路特点U
16、2=Ug+UR1+UR2=|gRg+|g(R1+ R2)故R什R2二严-Rg = (n2-1) Rg,此时电压表的内阻1 gRv2= Rg + R1+ R2= n2 Rgo3测电压表的内阻例6 如果实验室中有电源、电阻箱、电键(两 个)、滑动变阻器,如何用这些器 材测量一个电压表的电阻.解析 通常电压表内阻大于滑动变阻器的总阻值,因此电路中应选择滑动变 阻器的分压式接法,如图12所示电路.实验步骤如下:a. 按图12所示连接好实物,注意Si闭合前, 滑动变阻器Ri的滑片应滑至图中的a端.b. 先后闭合Si、S2,调节Ri,使电压表指针 偏转到满刻度.c. 断开S2,保持Ri不变,调节电阻箱R的
17、阻 值,使电压表的指针偏转到满刻度的一半,在 Ri<<Rv的前提下可认为,并联电压仍保持不变, 此时,电阻箱的阻值 R就是电压表的电阻,即 Rv=R,这种方法叫“半偏法”测电压表电阻.与"半偏法”测电流表电阻相似,这种方法也有误差,会使测量结果偏大,但 只要保证Rv>> Ri,误差很小.4.测电流表的满偏电流例7 实验室内有一只指针在中间的灵敏 电流表G ,其刻度盘左右两侧的格数相等,每侧 均为N格.它的满偏电流、满偏电压、内阻均 未知,但已知满偏电流不超过 100卩A,内阻不 超过1kQ.现要较准确地测量其满偏电流,可 选用的器材如下: 电流表 A :量程为
18、0.6A,内阻已知为 Ra=0.3 Q; 电压表V:量程为3V,内阻己知为Rv=30k Q; 滑动变阻器R:总电阻50Q; 电源E :电动势为3V,内阻很小,可忽 略不计; 开关S 一个,导线若干.画出电路图,标明所选器材的符号(2) 所得的若干组数据中,其中一组为电流表 G指针偏转了 n格,则电流表 G的满偏电流I Gm =(3) 除N、n外式中其他符号的意义是.解析本例涉及的基本仪器有电流表、电压 表、滑动变阻器.实验目的为测量电流表的满偏电流.而它的内阻、满偏电压均 未知,很容易想到的是将该表与已知电流表串联 接入电路,当该表满偏时,从已知表读出示数即 为该表满偏电流.如果仅想到这一层,
19、就走入了 题设陷阱因为已知表的量程为0.6A,该表的满偏电流不超过100卩A,即当该表满偏时,已 知电流表几乎不偏转!因此,正确的方法应该是 将该表与已知电压表串联接入电路 (请同学们思 考:此处电压表为何不并联,为什么要串联,为 什么能够串联)其次,对于滑动变阻器应该采用限流式连接 还是分压式连接,应比较它的总阻值和电流表、 电压表的内阻,这里滑动变阻器的电阻比电压表 的内阻小得多,而且题目要求“要较准确地测量 其满偏电流”,所以,电路只能采用分压式连接 了.故(1)电路如图13所示.(2)将电压表与灵敏电流表G串联后有:円,又 I=RV,所以Ig=f(3) U为电压表V的示数,Rv为电压表
20、的内阻.本题的特点是将仪器选择的限制条件隐藏 在数据中,是电学实验题常采用的一种方式.【考点训练】【答案与提示】1 一个量程为3V的电压表,串联一个18k Q的电阻后,量程扩大到30V,这个电压表原来 的内阻有多大?1. 2k Q电表内阻Rg的原理图实物用2 如图所示,是半偏法测用,正确连接实物后,实验步骤如下:A. 闭合Si,调整R的阻值,使电流表指针偏 转到满刻度B断开Si,记下R'的值C. 合上开关S2,调整R和R'的阻值,使电 流表指针偏转到正好是满刻度的一半D. 断开Si、S2,将R阻值凋到最大上述项步骤有错误,应才正确,改正后正确操作的顺序编码为 ,只有当 R
21、9;比R时才认为Rg= R',因为并入R'后,电路的总电流会,故Rg的真实值比R'要稍。2. 电位器电阻箱 C 只调整R'的阻值 DACB 小得多 变大 大3. 在“把电流表改装为电压表”实验中,当 我们利用实验结果计算出分压电阻的阻值后, 按 照计算的分压电阻与电流表构成一个电压表时, 这个表的量程比原来设计的读数。(填“偏大”或“偏小”)3 .偏小4. 一量程为0.6A的电流表, 其刻度盘如图所示今在此电流表的两端间并联一 电阻,其阻值等于该电流表内阻的2,使之成为 一新的电流表,则如图 中,刻盘上的每一小 格表示A。4. 0.065. 电压表由电流表 G与
22、电阻R串联而成, 若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍 小一些,采用下列哪项措施可能加以改进 ()A. 在R上串联一比R小的多的电阻B. 在R上串联一比R大得多的电阻C. 在R上并联一比R小的多的电阻D. 在R上并联一比R大得多的电阻5. D6 用如图所示电路测电流表的内阻实验中,备用的器材有:A.BC.Q )电流表(量程0100卩A) 标准电压表(量程05V) 电阻箱(阻值范围09999D 电阻箱(阻值范围099999Q )E. 电源(电动势2V,有内阻)F. 电源(电动势6V,有内阻)G. 滑动变阻器(阻值范围050Q,额定电流1.5A)H .若干电键和导线如果想得到较高的精确度,在以
23、上备用的器材中,可变电阻R应选用可变电阻R'应选用,电源应选用。6. DC F7. 个电阻为300Q的灵敏电 流表,满偏电流为2mA.如果按图所示把它改装成量程为IA和10A两个量程的电流表,求Ri和R2的阻值;7. Ri的阻值为0.06Q, R2的阻值为0.54Q。8. 有一改装的电流表A i需要与一标准电流表 A2进行校对,采用如图所示的电路,其中E是电源,Ro为一限流电阻,R为一可变电阻,S 为电键,限流电阻能够限制住电路中的最大电 流,使之不超出电流表的量程过多, 从而对电流 表起保护作用.实验中已有的器件及规格如下:-©©Or蓄电池(电动势6V,内阻约为0
24、.3Q );改装的电流表 Ai(量程 00.6A,内阻约为0.1 Q );标准 电流表A2(量程00.6A3A, 内阻不超过0.0 4Q ).实验中备用的电阻器及其规格如下A .固定电阻(阻值8Q,额定电流2A)B. 固定电阻(阻值15Q,额定电流2A)C. 滑动变阻器(阻值范围020Q,额定电流2A)D .滑动变阻器(阻值范围0200Q,额定电 流2A)已知两个表的刻度盘上都将量程均分为6大格,要求从0.1A起对每条刻线进行核对,对此,从备用的电阻器中,Ro应选用,R应选用。(用字母代号填空)8. AD9.某电压表的内阻在2050kQ之间,现在测量其内阻,实验 室提供下列可选用器材:待测电
25、压表V(量程3V)、电流表Ai(量程200卩A)、电 流表A2(量程5mA)、电流表A3(量程0.6A)、滑 动变阻器R(最大值1k Q )、电源E(电动势4V)、 电键S.(1)所提供的电流表中,应选用 ;(填写字母代号)(2)为了尽量减小误差,要求测量多组数据,试在图中画出符合要求的实验电路图.(其中电源开关及其连线已画出)9 .10 .电流一电压两 用电表的电路如图(甲)所示.已知图中S i 1申k是双刀双掷开关(图 甲乙(乙)所示),a、b、c、d、e、f为接线柱双刀双掷 开关的触刀掷向a、b, e与a接通,f与b接通;掷向c、d, e与c接通,f与d接通,灵敏电流 表G的量程是O.O
26、OIA,内阻是100Q ;电阻Ri 的阻值为9900Q, R2的阻值是1.01 Q .那么:(1) 触刀掷向a、b时,此两用表是什么表? 量程是多大?(2) 触刀掷向c、d时,此两用表是什么表? 量程是多大?10. (1)触刀掷向a、b时是电压表,量程是10V; 触刀掷向c、d时是电流表,量程是0.1A。按如图所示的电路进行实验时,如果R调为9900Q时, 电表指在满刻度300卩A处,当 R'调为90 Q时电流指在半满 偏,则:(1)电流表的内阻Rg=(2)若将此电表改为3V的电压表,则应将电流表与电阻联,电阻箱的取值应为用此改装表去测电压时,如果指针在150 A的位置,则所测电压读数
27、为 V1(1)90Q (2)串,9910Q(3)1.509 欲测量内阻较大的电表的内 阻,可采用电压半偏法,电路如图 所示,其中电源电压大于电压表的 量程,R2的最大阻值大于电压表 的内阻,先将Si、S2都闭合,凋节R1使电压表 满偏,然后断开S2,调节R2,使电压表半满偏, 此时R2的读数即电压表的内阻值,此方法可行的前提是断开S1时,a、c两点间的电压这应需要满足条件。肪A所用器材有:量程不准的电流表A,内阻ri=10.0,量程标称为 5.0mA ;标准电流表a, 内阻b=45.0,量程1.0mA ;标准电阻R1,阻值 10.0 ;滑动变阻器R,总电阻为300.0 ;电源 E,电动势3.
28、0V,内阻不计;保护电阻r2;开关 S;导线。回答下列问题:(1)在答题卡上(图2所示)的实物图上 画出连线。(全国卷1) 23. (16分)一电流表的量程 标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电 流表的实际量程Im。(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至端。(3) 开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A满偏;若此时电流表A2的读数 为I2,贝V Al的量程Im=。(4) 若测量时,A未调到满偏,两电流表的 示数如图3所示,从图中读出Al的示数Il,A的示数I2 = ;由读出的数据计算得Im=。(保留3位有效数字)(5 )写出一条提高测量准确度的建【答案】连线如图阻值最
29、大 Im UR ri 6.05mA【解析】连线如图在滑动变阻器的限流接法中在接通开关 前需要将滑动触头滑动到阻值最大端闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏, 流过的电流为I m。根据并联电路电压相等有I 2 ( R1 r2 )ri5曰1 mri1 2 (r2R1 ) 得 1 m待测表未满偏有 輛 川2 R),将A2的示数0.66mA和其他已知条件代入有Ii |2(R1 r2) 0-66 (10 45) 3.63 Mari10但图中Ai的示数3.0mA量程为5.0mA,根 据电流表的刻度是均匀的,则准确量程为 6.05mA略(海南卷)13.图1为测量电压表V内阻r的电 路原理图图中两个固定电阻的阻
30、值均为 R, Si、 S2是开关,E是电源(内阻可忽略)。(1)按电路原理图将图2中的实物图连线;开关S1保持断开,合上开关S2,此时电压表的 读数为U1 ;再合上开关3,电压表的读数变为U2, 电压表内阻r =(用U1、U2和R表示)。Ui R 答案:(1)实物图连线如右图所示。(2) U2 2U1,合上开关S1,E R畀 解析:开关$保持断开时,-畀则E U2,解得rUi RU2 2U1 。(天津卷)9.(3)要测量电压表Vi的内阻Rv, 其量程为2V,内阻约2K Q。实验室提供的器材 有: 电流表A,量程0.6A,内阻约0.1 Q;电压表V2,量程5V,内阻为5K Q;定值电阻Ri,阻值
31、30Q;定值电阻R2,阻值为3K Q;滑动变阻器R3,最大阻值100Q,额定电流1.5A;电源E,电动势6V,内阻约0.5Q;开关S 一个,导线若干。 有人拟将待测电压表 V1和电流表A串联接 入电压合适的测量电路中,测出 V1的电压和电 流,再计算出Rv。该方案实际上不可行,其最 主要的原因是 请从上述器材中选择必要的器材, 设计一个测 量电压表V1内阻Rv的实验电路。要求测量尽量 准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号: 由上冋与出Vi内阻Rv的表达方式,说明式中 各测量量的物理意义。答案:
32、电流表 A不能准确测量出流过电压表 Vi的电流;测量电压表Vi内阻Rv的实验电路如 图所示;Rv uU1R7 , Ui表示的Vi电压,U2表示Vi和U 2 U iR2串联的总电压。(北京卷)2i (i8分)(1)甲同学要把 一个量程为200 a的直流电流计Q,改装成量度 范围是04V的直流电压表。 她按图1所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻rg,其中电阻R 0约为1 k。为使rg 的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选 用 , 电 阻 器 R 1 应 选 用 , 电 阻 器 R 2 应 选 用 (选填器材前的字母)A . 电源(电动势 1.5 V )E.电源(电动势6V)C.电阻箱(09
33、99.9 )D.滑动变阻器(0500 )E. 电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相 当)(05.1k )F. 电位器(051 k ) 该同学在开关断开情况下, 检查电路连接无误后,将R 2的阻值调至最大。后续的实验操作 步 骤 依 次 是 ,最后记录R 1的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前 的字母)A.闭合S 1E.闭合S 2C. 调节R 2的阻值,使电流计指针偏转到满 刻度D. 调节R 2的阻值,使电流计指针偏转到满 刻度的一半E. 调节R 1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半F. 调节R 1的阻值,使电流计指针偏转到满 刻度 如果所得的R 1的阻值为300.0,则
34、图1中被测电流计0的内阻r的测量值为 ,该测量值 实际值 (选填“略大于”、“略小于”或“等于” )。 给电流计O (选填“串”或“并”)一个阻值为 k 的电阻,就可以将该电流计O改装为量程4V的电压表。(2)乙同学要将另一个电流计O G改装成直流电 压表,但他不仅借到一块标准电压表 、一个电 池组E、一个滑动变阻器R和几个待用的阻值准 确的定值电阻。 该同学从上述具体条件出发,先将带改装 的表O直接与电压表®校准。请你画完图2方框 中的校准电路图。141丄图2的示数是4.0 实验中,当定值电阻R选用 仃.Ok时,调 整滑动变阻器R的阻值,电压表 v时,表O的指针恰好指到满量程的五分
35、之二; 当R选用7.0k时,调整R的阻值,电压表 的示 数是2.0V时,表O的指针又指到满量程的五分 之二。冏1由此可以判定,表的内阻r g是 k,满偏电流ig是:mA。若要将 表。改装为量程是15V的电压表,应配备一个 k的电阻。答案:(1)B C FB C A E300 略小于串19.7(2)如图所示;3.0 0.50 27.0H_3©nO【解析】半偏法测量表头内阻时,首先 选择滑动变阻器(必须大于电路所需的最小电 阻,根据电路的电压为电动势,电路的最大电流 为表头的满偏电流,则最小电阻为J 3oKQ0.2 10或02脣7.5 KQ,考虑到保护Ro=1 KQ,则可知 调节滑动变阻
36、器使表头满偏时滑动变阻器的阻 值分别接近29 KQ或6.5KQ ,电路图中R2是滑 动变阻器,不能选择 D和E只能选择F。表头 满偏时滑动变阻器的阻值越大,实验的误差越小,所以电源选择电动势为 6V的B,而且滑动 变阻器F的阻值也满足调节所需。而 Ri是用来 测量表头内阻的电阻箱只能选 C。 实验步骤为:第一步闭合 S2( B),第二 步调节R2的阻值,使电流计满偏(C),第三步 闭合Si(A),第四步调节Ri的阻值,使电流 计半偏(E),第五步读出Ri的示数为待测表头 的内阻。 Ri的示数为待测表头的内阻是300.0KQ。 闭合Si后,电路的总电阻减小,当表头半偏时, 赶路电流就大于表头的满
37、偏电流,流过电阻箱的 电流就大于流过表头的电流,所以电阻箱的阻值 略小于表头内阻。 给表头串联一个电阻可以改装成电压表,改装电压表的内阻为Rz U=20KQ,则串g联电阻大小为20KQ -300Q=i9.7KQ。(2)本实验时对改装电压表进行校准的,将改装电压表和标准电压表并联后要求电压从0到满偏变化,所以滑动变阻器采用分压接法。表 头的刻度均匀。当表针恰好指到满量程的五分之 二时,流过改装电压表的电流是0.4lg,根据欧 姆定律分别有Q4=0.4 Ig (rg +17X10)和 2=0.4 Ig (rg +7X 103)解得表头内阻为3.0 KQ ,满偏电流为:0.50mA量程是15V 的改
38、装电压表的内阻为 尺牛5tAp=3°KQ,所以改装时串联的定值电g阻是 30KQ -3.0 KQ =27.0 KQ。1. (08年高考全国I理综)1 .如图所示,两个 质量各为m和m的小物块A和B,分别系在一条 跨过定滑轮的软绳两端,已知 m>m,现要利用 此装置验证机械能守恒定律.(1) 若选定物块A从静止开始下落的过程 进行测量,则需要测量的物理量有(在答题卡上对应区域填入选项前的编号) 物块的质量m、m; 物块A下落的距离及下落这段距离所用 的时间; 物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间; 绳子的长度.(2) 为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:
39、 绳的质量要轻: 在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好; 尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇 晃; 两个物块的质量之差要尽可能小以上建议中确实对提高准确程度有作用的是。(在答题卡上对应区域填入选项前的编号)(3)写出一条上面没有提到的提高实验结 果准确程度有益的建议n . 一直流电压表,量程为1 V,内阻为1 000 Q ,现将一 阻值为50007000Q之间的 固定电阻R与此电压表串 联,以扩大电压表的量程 为求得扩大后量程的准确 值,再给定一直流电源(电动势 E为67 V,内 阻可忽略不计),一阻值 艮=2000Q的固定电阻, 两个单刀开关S、S2及若干线(1)为达到上述目的,将答题卡上对
40、应的图连成一个完整的实验电路图.(2) 连线完成以后,当S与S2均闭合时, 电压表的示数为0.90 V ;当S闭合,S2断开时, 电压表的示数为0.70 V,由此可以计算出改装 后电压表的量程为V ,电源电动势为V.解析:I . (1)或(2)(3)例如:“对同一高度进行多次测 量取平均值”;“选取受力后相对伸长尽量小的 绳”;等等。n . (1)连线如图(2) 76.31. (08年高考全国I理综)1 .如图所示,两个 质量各为m和m的小物块A和B,分别系在一条 跨过定滑轮的软绳两端,已知 m>m,现要利用 此装置验证机械能守恒定律(1) 若选定物块A从静止开始下落的过程 进行测量,则
41、需要测量的物理量有(在答题卡上对应区域填入选项前的编号) 物块的质量m、m; 物块A下落的距离及下落这段距离所用 的时间; 物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间; 绳子的长度(2) 为提高实验结果的准确程度,某小组 同学对此实验提出以下建议: 绳的质量要轻: 在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好; 尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇 晃; 两个物块的质量之差要尽可能小 以上建议中确实对提高准确程度有作用的是。(在答题卡上对应区域填入 选项前的编号)(3) 写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议 n . 一直流电压表,量程为1 V内阻为1 000 Q ,现将一 阻值为50007
42、000Q之间的 固定电阻R与此电压表串 联,以扩大电压表的量程 为求得扩大后量程的准确 值,再给定一直流电源(电动势 E为67 V,内 阻可忽略不计),一阻值 艮=2000Q的固定电阻, 两个单刀开关S、S2及若干线(1) 为达到上述目的,将答题卡上对应的 图连成一个完整的实验电路图(2) 连线完成以后,当S与S均闭合时, 电压表的示数为0.90 V ;当S闭合,S2断开时, 电压表的示数为0.70 V,由此可以计算出改装 后电压表的量程为 V ,电源电动势为V.解析:1 (1)或(2)(3) 例如:“对同一高度进行多次测量取平均值”;“选取受力后相对伸长尽量小的 绳”;等等。n . (1)连
43、线如图(2) 76.315. ( 08年高考海南卷物理)偏电流为9.90 mA内阻约为300 Q.要求将此 毫安表头改装成量程为1 A的电流表,其电路原 理如图所示图中,是量程为2A的标准电流表,R为电阻箱,R为滑动变阻器,S为开关,E 为电源.完善下列实验步骤: 虚线框内的实物图按电路原 理图连线; 滑动变阻器的滑动头调至端(填“a”或“ b”),电阻箱R的阻值调至零; 合上开关; 调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的 电流,使标准电流表读数为1 A ; 调节电阻箱F0的阻值,使毫安表指针接近满 偏,此时标准电流表的读数会 (填"增大”、“减小”或“不变”); 多次重复步骤,直至标准电流表的读 数为
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