把电流表改装为电压表

1、实验 把电流表改装为电压表【实验目的】1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【实验原理】一个电流表有两个参量，即，其额定电压为，由于很小(几百微安几十毫安)，通常为几百欧姆，故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，把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实验图8-1所示说明：电流表的满偏电流可从表盘上直接读出电流表的内阻可用“半偏法”测出，电路如实验图8-2所示测量原理：电阻箱R未接入电路时，调节R的大小，使电流表满偏，闭合后，R大小不变，改变电阻箱R的阻值，使电流表半偏由于很小，则R的值很大，在开关闭

2、合前后，线路上的总阻值变化很小，我们就认为不变，因此干路上的电流也不变，当电流表的指针半偏时，流过电阻箱R的电流与通过电流表的电流相等，则注意：电位器的阻值很大，在闭合前，其阻值应调至最大电阻箱R不能用变阻器替代测电流表内阻时，在闭合后，不能再调节R，以保持电路中总电流不变测电流表内阻时，必须确保R>>R【实验器材】电流表、电位器、电阻箱、电源、开关(两个)标准电压表及导线若干【实验步骤】(1)按实验图8-2连接好电路(2)利用“半偏法”测出电流表的内阻(3)若要改装成量程为U的电压表，据知，电流表需串联的电阻(4)利用实验图8-3所示电路，对改装的电压表进行校对注意：校对改装的电

3、表时，若要从零开始连续校对，则变阻器必须接成分压式弄清改装后电流表的表盘上刻度示数的大小相对误差的计算式为【误差分析】利用“半偏法”测出电流表内阻，事实上当闭合后电路结构已发生变化，导致线路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律知，线路上的电流增大，当流过电流表的电流为时，流过电阻箱的电流大于，故知，即“半偏法”把电流表的内阻测小了内阻较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，故改装量程偏大【经典例题】例1、实验图8-4是“半偏法”测电流表内阻的电路图，图中R是_，R是_，正确连接后，实验步骤如下：A合上开关，调整R的阻值，使电流表指针偏转满刻度B断开，记下R的阻值C合上开关，调整R

4、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，将R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_只有当R比R_时才可认为，因为并入R后电路的总电流会变_，故的真实值比R要稍_分析：图中的R应为电位器，R是电阻箱，因为R是为调整满偏，而R是为了调整电流表半偏时读出电阻值步骤C中有错误，R调整至G满偏后不能再动，闭合后，通过调整R来使G达到半偏，这样正确顺序应为DACB；只有当R比R小的多时，闭合后R的接入对电路的影响才可忽略，从而近似认为因为并入R后电路总电阻变小故电流会变大，因此的真实值比R要稍大答案：电位器 电阻箱 C 只调整R的阻值 DACB 小得多

5、大 大例2 用半偏法测电流表G内阻，如实验图8-5所示，将下列说法中正确的选出来( )A开关接通前，R必须调节到高阻值处B开关接通后，R的阻值无需调节C当电流表示数从满偏电流调到半偏电流时，R中电流稍大于DR阻值的大小，对实验误差没有影响分析：半偏法的步骤是：闭合，调节R，使达到满偏；闭合，调R，使的示数变为，此时R的示数等于半偏法的前提是，因而在实验前需将R调到高阻值处，A、B正确由于闭合前电流为，闭合后，电路中总电阻要变小，因而总电流要比略大，因而C正确答案：A、B、C评注：在闭合前R调到高阻值处，目的有两个：是实验条件所需；是闭合S后，避免的示数超过满偏，烧坏电流表由于，闭合后，的示数为

6、，R的电流比略大，故可认为例3、电压表由电流表G与电阻R串联而成如实验图8-6所示，若在使用中发现此电压表的凑数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进( )A在R上串联一比R小得多的电阻B在R上串联比R大得多的电阻C在R上并联一比R小得多的电阻D在R上并联一比R大得多的电阻分析：本题主要考察并联电路分流作用在电表改装上的作用根据题意，在R上并联一个比R大得多的电阻使电流表中的电流稍有增加，这样G表示数稍有增大答案：D评注：电流表和电压表指针能够偏转的原因是表中有电流通过，并且所通电流与指针偏转角度成正比该题中电压表读数总是略小一些，说明通过的电流略小，应略微减小电压表内阻，因此选D例

7、4、两个电压表甲、乙是由完全相同的电流表改装成的，它们的量程分别为5V，15V，为了测量15V20V的电压，把甲、乙串联使用，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分析：电流表改装成电压表以后，表头的内阻并没有变化，其量程也没有发生变化，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(表头内阻与分压电阻之和)答案：BC例5、实验图8-7是改装成的电压表和标准表校对的电路图，实验图8-8是实物图 (1)按照电路图在实物图上连线(2)在校准中，读得标准表的满刻度读数为6V，

8、而改装表的读数却为5.9V，那么改装的电压表相对于满刻度的百分误差为多少？分析：(1)略(2)改装表相对于满刻度的百分误差为：例6、一量程为100A的电流表，内阻为100，现串联一个9900的电阻将它改装为电压表，该电压表的量程是_V用它来测量电压，表盘指针位置如实验图8-9所示，此时电压的大小为_V分析：电流表与一较大阻值的电阻串联即可改装成为一电压表解：根据，有：此时指针所表示的电压为0.8V评注：电表改装，要分清电压表需串联还是并联电阻，然后再用部分电路欧姆定律知识来解决【同步练习】1如实验图8-10所示是电阻箱的面板示意图，下列说法正确的是( )A该电阻箱的最大电阻为99999.9B除

9、“0”以外，该电阻箱的最小阻值为0.1C若面板上各旋钮的位置如图所示，这个电阻箱此时A、B间的阻值是20463.9D若面板上各旋钮的位置如图所示，这个电阻箱此时A、B间的阻值是2046392用“半偏法”测电流表的内阻实验中，如实验时要进行的步骤有：A合上B合上C将R的阻值调到最大D调节R，使电流表指针偏到满刻度E记下R的阻值F调节R，使电流表指针偏到满刻度一半把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填在横线上：_如果在步骤E中所得R的阻值为600，则电流表的内阻的测量值为_3用“半偏法”测电流表的内阻时，备用的器材有：A电流表(量程0100A)B标准电压表(量程05V)C电阻箱(阻值范围09999

10、)D电阻箱(阻值范围099999)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050，额定电流1.5A)H若干开关和导线如果想得到较高的精确度，在以上备用的器材中，变阻器R应选用_；电阻箱R应选用_；电源应选用_4.现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为，内阻约为800850，把它改装成、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；电位器R2，最大阻值电阻箱，最大阻值定值电阻R0，阻值；电池E1，电动势1.5V；电池E2，电动势3.0V；电池E3，电动势4.5V；（所有电池内阻均不计）标准电流表A，满偏电流；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1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_ 。图1（2）将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路，示于图2和图3。图 为合理电路，另一电路不合理的理由是 。 图2 图3（3）