电压表及电流表电路的设计wcw

电压表和电流表电路的设计电流表

1.电流表的构造和工作原理:2.电流表的三个参数:(1)电流表G的电阻Rg叫做电流表的内阻；(2)指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流；(3)电流表G通过满偏电流时，加在它两端的电压Ug叫做满偏电压。电流表的改装

1.电流表改装成电压表电压表内阻,由这个式子可知，电压表量程越大，分压电阻就越大，其内阻也越大。例题

已知一个灵敏电流计的满偏电流为300μA，内阻为200Ω，现将其改装为量程为3V的电压表：⑴应串联一个多大的电阻？⑵当改装后的电表指针偏转如图所示时，电表所测量的电压多大？⑶将改装后的电压表接入电路中。已知电源电动势为3V，内阻为1Ω，外电阻R=29Ω，则此时电压表的读数应为_____V，若改装过程出现误差，导致电压表的实际读数为2.8V，说明串联的电阻偏_____。（大或者小）大(95全国7)两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源上。有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端(如图)，电压表的示数为8V。如果把此电压表改接在R2的两端，则电压表的示数将A.小于4VB.等于4VC.大于4V，小于8VD.等于或大于8V

例题

A电流表的改装

2.小量程电流表改装成大量程的电流表电流表内阻,由这式子可知，电流表量程越大，分流电阻就越小，其内阻也越小。例题

已知一个灵敏电流计的满偏电流为300μA，内阻为200Ω，现将其改装为量程为0.6A的电流表：⑴应并联一个多大的电阻？⑵当改装后的电表指针偏转如图所示时，电表所测量的电流多大？⑶将改装后的电流表接入电路中。已知电源电动势为3V，内阻为1Ω，外电阻R=29Ω，则此时电流表的读数应为_____A，若改装过程出现误差，导致电流表的实际读数为0.09A，说明并联的电阻偏_____。（大或者小）小例题

(98全国11)图示的两种电路中，电源相同，各电阻器阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不计。电流表A1、A2、A3和A4读出的电流值分别为I1、I2、I3和I4。下列关系式中正确的是A.I1＝I3

B.I1<I4

C.I2＝2I1

D.I2<I3+I4BD例题

(04全国23)电动势为E=12V的电源与一电压表和一电流表串联成闭合回路。如果将一电阻与电压表并联，则电压表的读数减小为原来的1/3，电流表的读数增大为原来的3倍。求电压表原来的读数。例题

四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大V2的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数B.电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数D.电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角AD例题

如图所示，A1和A2是两只不同的电流表，V1和V2是两只相同的电压表。电流表A1的示数是1.4mA，电压表V1和V2的示数分别是0.6V和0.8V，试求：(1)电流表A2示数；(2)电流表A2的内阻。例题

将两个相同的电流计分别与电阻并联后改装成电流表A1(0～3A)和电流表A2(0～0.6A)，现把这两个电流表并联接入如图所示的电路中测量电流，当可变电阻R调节为9Ω时，A2刚好满偏。问：(1)A2满偏时，另一电流表A1的示数是多大？(2)若可变电阻R调节为20Ω时。A1刚好半偏。已知A1、A2的内阻很小，求电源电动势和内电阻。电路的设计

1.电学实验的原则：安全、可行、方便、节能。(1)安全：实验时，必须保证实验电路各个电学器件的安全（包括电流表、电压表、被测用电器、电源等）及人的安全；(2)可行：所选择的仪器能使实验正常进行；(3)方便：所选择的仪器在调节时比较容易控制被测量的物理量的变化，即是要被测量的物理量的变化比较平缓；(4)节能：电路的设计

2.测量电路：(1)电路：电流表接在电压表外侧叫做外接法（图甲），电流表接在电压表内侧叫做内接法（图乙）(2)误差分析：a.外接法：R测<R真b.内接法：R测>R真电路的设计

(3)电路选择

：【试触法】未给出Rx的估计阻值时用。RV＞＞RX＞外接法内接法

RA＜＜RX＜如图测电阻R，当电压表的表头P从A点，接到B点时电压表读数变化明显，应用____接法；电流表读数变化明显，应用_____接法。例题

一个未知电阻Rx无法估计其电阻值，某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次，如图所示，按甲图测得数据是3.0V、3.0mA，按乙图测得数据是2.9V、4.0mA，由此可知按

图所示的电路测量的误差较小，Rx的真实值更接近于

Ω

。思考：Rx的真实值大于还是小于1000Ω

？若已知电流表内阻为0.1Ω，那么Rx真实值是

Ω。例题

(06全国22)现要测定一个额定电压4V、额定功率为1.6W的小灯泡的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1～4V。现有器材：直流电源E(电动势4.5V、内阻不计)，电压表V(量程4.5V，内阻约为4×104Ω)，电流表A1(量程250mA，内阻约为2Ω)，电流表A2(量程为500mA，内阻约为1Ω)，滑动变阻器R(最大阻值约为30Ω)，电键S，导线若干。如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是＿＿＿＿，下面两个电路应该选用的是＿＿＿。例题

用伏安法测量Rx的电阻，无论是用内接法或外接法测量，都不可避免产生由电表内阻引起的测量误差，有两个研究性学习小组分别设计了以下的实验方案：1.第一组利用如图丙的电路进行测量，主要实验步骤如下：第一步：将电键S2接2，闭合电键S1，调节滑动变阻器RP和RW，使电表读数接近满量程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数U1、I1。①请你写出接着的第二步，并说明需要记录的数据：_

_；②由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx＝______；③简要分析此实验方案为何能避免电表内阻引起的实验误差______________。例题

2.第二组同学利用图丁的电路测量，其中R1是电阻箱，R2=72Ω、R3＝100Ω。合上S，当R1未调至图中所示阻值时，灵敏电流计G的指针会偏转，将R1调至如图中所示时，灵敏电流计的指针回到零位。①在答卷的方框内画出与图丁对应的电路图；②读出图中电阻箱的阻值为R1=

Ω，算出待测电阻的值Rx=_____Ω。电路的设计

2.控制电路：（滑动变阻器）(1)电路：a.限流式接法(2)选择原则：a.一般情况或者没有特别说明的情况下，由于限流电路能耗较小，结构连接简单，应优先考虑限流连接方式；b.R变＞RX

或R变≈RX

，要选用限流连接方式。注意：闭合开关S前，P在b端。电路的设计

2.控制电路：（滑动变阻器）(1)电路：b.分压式接法(2)选择原则：a.负载电阻的阻值Rx远大于变阻器的总电阻R，须用分压式电路；b.要求测量电路的电压从零开始或要求测多组数据；c.实验所提供的电压表、电流表的量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中的实际电流均超过所允许的最大电流，在这种情况下，必须采用分压接法。实验器材的选择1.选择内容：①器材种类②器材规格2.选择原则：①安全因素

；②误差因素

；③便于操作

。3.选择步骤：①依据实验目的确定器材种类；②依据实验原理画出电路图；③估算电流和电压最大（小）值，确定电表量程、变阻器规格。例题

欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的电阻，要求测量结果尽量准确现备有以下器材：①电池组(3V、1Ω)②电流表(3A、0.0125Ω)③电流表(0.6A、0.125Ω)④电压表(3V、3kΩ)⑤电压表(15V、15kΩ)⑥滑动变阻器(20Ω、1A)⑦滑动变阻器(2000Ω、0.3A)⑧电键、导线⑴上述器材中应选用

(填各器材字母代号)；⑵实验电路应采用电流表

接法；⑶为使通过待测金属导线的电流强度能在0—0.5A范围内改变，请按要求画出测量待测金属导线电阻Rx的电路图。①③④⑥⑧外例题

要用伏安法测定一电阻，阻值约为10Ω，额定功率P=2W，可选用的仪器：电源：E1、干电池1节—ε1=1.5V、

E2、蓄电池1组—ε2=6V、

E3、直流稳压电源1个输出电压10V电压表：V1（0～10V，内阻10kΩ）、

V2（0～30V，内阻30kΩ）电流表：A1（0～0.6A，内阻0.5Ω）、

A2（0～3.0A，内阻0.1Ω）滑动变阻器：0～10Ω开关及导线若干。要求：选取规格合适的器件组成正确的电路。实物图连接

3、一般先从电源正极开始，到开关，再到滑动变阻器等，按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去；连接完毕，进行检查，检查电路应对照电路图按照连线的方法和顺序进行