高三物理总复习教案物理实验复习第七课时把电流表改装成电压表用电流表和电压表测定电池的

1、高三物理总复习教案物理试验复习（电学、光学部分）第七课时、 把电流表改装成电压表用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻一、把电流表改装成电压表：（1）用半偏法测电流表内阻 r g：步骤：误差分析：（a）b （2）依据 r g、I g 和扩大后的量程,运算出需要给电流表串联的电阻 R1 的值；（3）用（ b）图把改装的电压表和标准电压表进行校对；校对要每 0.5V 校对一次,所以电压要从零开头逐步增大,因此必需选 用分压电路 ；百分误差的运算：假如当改装电压表示数为 U 时,标准电压表示数为 U / ,就这时的百分误差为 |U-U / | / U /；假如校对时发觉改装电压表的示数总是偏大,就

2、应当适当增大 R1 的阻值（使表头的分压减小一些） ,然后再次重新进行校对；【例 1】（ 04 科研） 一个电压表V A 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 V B 对其全部刻度进行校准；除了这两个电压表 V A 、V B 外,仍有以下一些器材：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（19999 ）电键 K 导线如干（1）图是以上器材和两个电压表VA、V B 的实物示意图,试在图中画出连线,连成进行校准时的试验电路；（2）图中电阻箱的取

3、值等于 （3）用上述电压表 V B 和改装后并已校准过的电压表（以下称为 V C）以及一个电键和一些导线,去测量一个电动势大约为 2V 的电源的内阻 r；写出简要测量步骤,并用测得的量写出 r 的公式；A 【例2】在试验室中,往往利用半偏法测量电流表或电压表的内E R2K2 R1 阻；测量电路图如下；E 为电源,其电动势为E；R1 为总阻值K 1 较大的滑动变阻器；R2为电阻箱； A 为被测电流表； 用此电路,经以下步骤可近似测得电流表的内阻RA：闭合 K1,断开 K 2,调剂 R1,使电流表读数等于其量程I 0；保持 R1K2 不变,闭合 K2,调剂 R2,使电流表读数等于I0/2；读出 R

4、2 的值,就 RA=R2；依据电路图在右边实物图所给出的实物图中画出连接导线；如电 A源的内阻忽视不计,试分析该试验的系统误差总是使电表内阻的测量值比其真实值偏大仍是偏小？K1 【例 3】（01 全国）试验室中现有器材照实物图所示,有：电池 E,电动势约 10V ,内阻约 1 ；电流表 A1,量程约 10A ,内阻 r 1 约为 0.2 ；电流表 A2,量程 300mA ,内阻 r 2 约 5 ；电流表 A3,量程 250mA ,内阻 r 3 约 5 ；电阻箱 R1,最大阻值 999.9 ,最小阻值转变量为 0.1 ；滑线变阻器 R2,最大值 100 ；开关 S；导线如干；要求用图 3 所示的

5、电路测量图中电流表 A 的内阻；（1）在所给的三个电流表中,那几个可以用此电路精确测出其内阻？答：；（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路；（3）你要读出的物理量是：；用这些物理量表示待测内阻的运算公式是：3.0 R V A 0.6 I /A RA；二、用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻：U/V S 试验电路如右；依据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir ,本试验电路中电压表的示数是精确的,而电流表的示数比通过电源的实际电流2.0 小,所以本试验的系统误差是由电压表的分流引起的；为了减小这个系统误差, 滑动变阻器R 的阻值应当小一些,所选用的电压表的内阻1.0 0.2

6、 0.4 应当大一些；o为减小偶然误差,多取几组数据,利用 U-I 图象处理试验数据；这条直线在 U 轴上的截距就是被测电源电动势 E（对应的 I=0）,斜率的肯定值就是被测电源的内阻 r；（特殊注意： 有时纵坐标的起始点不是 0,求内阻的一般式应当是 r=| U/ I |）；【例 4】在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的试验中,所用的电流表和电压表的内阻分别约为 0.1 和 1k ；右边为试验原理图,下边为所需器材的实物图；试按原理图在实物图中画线连接成试验电路；变阻器 安培表 U/V 1.50 伏特表电 池 电 键 1.40 1.30 A 1.20 I（A ）0.12 0.20 V

7、0.32 0.50 0.57 1.10 0.31 1.00 I/A 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.500.60 0.70 一位同学在试验中记录的6 组数据如上表所示,试依据这些数据在右图中画出U（V ） 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 U-I 图线；依据图线可读出被测电池的电动势 E=V,内电阻 r= ；【例 5】利用如下列图的一只电压表、一个电阻箱和一个电键,测量一个电池组的电动势和内电阻； 请画出试验电路图,并用笔画线作导线将所给器材连接成试验电路；用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表达式；8 9 0 7 6 5 4 3 8 9 0 7 6

8、5 4 3 1 1 2 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 8 9 0 7 6 5 4 3 1 2 7 6 5 4 3 2 8 9 0 7 6 5 4 3 1 2 【例 6】（04 上海） 在测定一节干电池（电动势约为 1.5V,内阻约为 2）的电动势和内阻的试验中, 变阻器和电压表各有两个供挑选：A. 电压表量程为15V ,B 电压表量程为3V,A变阻器为（ 20,3A）B 变阻器为（ 500 ,0.2A）电压表应当选（填 A 或 B）,这是由于；变阻器应当选（填 A 或 B）,这是由于；【例 7】在测定一节干电池的电动势和内电阻的试验中,备有以下器材：干电池 电动势约为 1.5V,内电

9、阻小于 10 电流表 G满偏电流 3mA ,内阻 Rg=10 电流表 A0-0.6A ,内阻 0.1 滑动变阻器 R10-20,10A 滑动变阻器 R2：0-100,1A 定值电阻 R3=990开关、导线如干1为便利且能较精确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是；填写字母代号 2请在框内画出你利用此题供应的器材所设计的测量电池电动势和内阻的试验电路图3上图为某同学依据他所设计的试验绘出的I 1I2图线 I1为电流表G 的示数； I2 为电流表 A 的示数 ,由图线可求得被测电池的电动势E=V ；内电阻 r=【例 8】欲将量程为 100 A,内阻为 500 的灵敏电流表改装为量程为 lmA 的毫

10、安表 （1）需要给它联一只 R 的电阻（ 2）需要用一只标准 毫安表对改装毫安表进行校 对,校对所用的器材的实物 图如下列图（其中标准毫安 表事先已与一只固定电阻串 联,以防烧表）,校对过程要 求通过毫安表的电流能从 0 连续调到 1mA 请按要求在方框中画出校对电路图,并在所给的实物图上连线【例 9】（ 04 全国）（此题突出了试验原理的懂得与创新）试验室内有一电压表mV ,量程为150mV,内阻约为 150 ,现要将其改装成量程为10mA 的电流表,并进行校准；为此,试验室供应如下器材：干电池 E（电动势为 1.5V）,电阻箱 R,滑线变阻器 R,电流表 A（有 1.5mA,15mA,150mA 三个量程）及开关 K；（a）对电流改装时必需知道电压表的内阻；可用图 1 中所示的电路测量电压表 mV 的内阻,在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下,电路中的电流表 A 应选用的量程是,如合上 K,调节 滑动 变阻器 后测得 电压 表读 数为150mV , 电流 表读