实验把电流表改装为电压表

1、十一. 实验：把电流表改装为电压表【要点导学】1电压表是由灵敏电流表串联一定的分压电阻所组成。为了计算分压电阻需要测定电流表的两个基本参数，即_和_。2用串联分压的原理来改装电压表，扩大量程。串联的电阻大小根据所分担的电压来计算即R串=（U-IgRg）/Ig。3“半偏法”测电流表内阻图14111因为电流表G的满偏电流都很小（常见的如50A、100A、300A，实验室用的大型电流表为2mA），所以，一般测电阻的方法对它不适用。半偏法测电流表内阻的电路如图14111所示，R是电位器，R是电阻箱.实验时先合上电键S1,调节R使电流表指针满偏，保持R不变，再合上电键S2,调节电阻箱R的阻值,使电流表指

2、针偏转到满刻度的一半,在RR的条件下，可认为Rg=R。4改装电压表图14112根据Ig、Rg和要求改装后电压表得量程U,计算串联电阻：R串=（U-IgRg）/Ig，选择电阻箱上的阻值为R串，把电流表和该电阻箱串联，就做成了量程为U的电压表。此时电流表的刻度就是电压表的刻度了，满偏电流Ig代表电压U，刻度是均匀的。考虑到学生用电阻箱最大阻值只有9999，用J0415型微安表宜改装成为量程2V，用J0409型电流表宜改装成量程3V。5与标准电压表校对将改装后的电压表与标准电压表进行校对时的电路如图14112所示，应注意：（1）改装后的电压表与标准表并联；（2）滑动变阻器连接成分压式，以便于将改装后

3、的电压表与标准电压表从0到满刻度逐一进行校对。（3）算出改装电压表满刻度的误差，其数值等于改装表的满偏读数值U跟标准电压表上的读数值U之差与标准电压表读数之比，即百分误差为：U-U/U100。当改装表的最大指示值不准时，调它的分压电阻R1来校准。但另外的点仍不准，这是电流表G或电压表V的线性不良造成的。6注意事项 （1）实验中当R1OOR时，即可用R代替Rg。这时相对误差不大于1。 （2）测电流表内阻时，在S1闭合前，应将R调到最大，以免烧坏电流表。 （3）测电流表内阻时，在S2闭合后，不能再调节R，否则将改变电路的总电流，影响实验的精确度。【范例精析】例1 一个分压电阻为R1串联到电压表上，

4、使电压表的量程扩大为原来的n倍，另一个分压电阻R2串联到同一电压表上，量程扩大到原来的m倍，如果把这两个电阻并联之后再串联到电压表上，此时电压表的量程扩大了几倍？1 / 5解析 设原电压表的内阻为RV，原来的量程为U，满偏电流为I，则有：U=IRV串联上分压电阻R1时，有：I（R1+RV）=nU串联上分压电阻R2时，有：I（R2+RV）=mUR1、R2并联后再串联到电压表上时，有： 把I=代入得：R1=（n-1）RV，R2=（m-1）RV，由以上方程可解得：拓展 本题主要考查电压表的改装，涉及的知识点是串联电阻的分压原理。解题过程中要弄清楚电压表量程的扩大与串联电阻之间的内在联系。例2 (20

5、01年江苏、浙江高考题) 实验室中现有器材如实物图14113所示，有：电池E，电动势约10V，内阻约1；电流表A1，量程10A，内阻r1约为0.2；电流表A2，量程300mA，内阻r2约为5；电流表A3，量程250mA，内阻r3约为5；电阻箱R1，最大阻值999.9，阻值最小改变量为0.1；滑线变阻器R2，最大阻值100；开关S；导线若干。要求用图14114所示的电路测定图中电流表A的内阻。图14113 图14114（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？（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

6、的计算公式是_。图14115 解析 本题可以用半偏法测电流表的内阻,将待测的电流表与电阻箱并联,另一个电流表接在总电路里,保持总电流不变,使电阻箱里分掉一半电流,则待测电流表的内阻与电阻箱的阻值相等.由于电流表A1量程太大,其余表中显示的电流在A1表中无法显示,只能测A2、A3表的内阻。 本题的正确答案是：（1）A2和A3；（2）电路连接如图14115所示（3）调节R1，当A3中的电流是A2中的一半时，A3的内阻r3=R1； 或者直接读出两电流表的电流I2、I3以及R1，则r3=（I2-I3）R1/I3。拓展 本题是一道综合性试题，涉及的知识有电表的选择、实物图的连接、测量电表内阻的方法等。本

7、题测量电表内阻的方法是“半偏法”测电阻的变通应用，利用A3和R1两端电压相等的规律，由通过两者的电流大小得到A3的电阻大小。【能力训练】1用半偏法测电阻时，可变电阻R既可以用电位器，也可以用电阻箱，而可变电阻R/只能用电阻箱，其原因是_.2. 用半偏法测电阻时，在调节电流表指针半偏时，要保持R的阻值不变，其原因是_.3. 现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=1mA,内阻Rg=200,若要将它改装成量程为5A的电流表,应_一个_的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2mA处,则被测电流的大小是_.4. 某同学将一个小量程电流表改装成3V的电压表,将改装的电压表与标准电压表并

8、联后接入电路,当标准表的示数为3V时,改装表的示数为2.85V,则该同学改装的电压表的满刻度百分误差是_.5用半偏法测得的电流表的内阻与真实值相比是 （ ）A偏大 B. 偏小 C. 相等 D. 有时偏大，有时偏小6两个电压表甲、乙是由完全相同的电流表改装成的，它们的量程分别是5V、15V，为了测量15V20V的电压，把甲、乙串联起来使用，则下列说法正确的是 （ ）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. 指针偏转的角度正比于表的内阻7一伏特计由电流表G与电阻R串联而成,若在使用中发现此伏特表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪些措施可能加以改进? ( )A. 在R上串联一个

9、比R小得多的电阻B. 在R上串联一个比R大得多的电阻图14116C. 在R上并联一个比R小得多的电阻D. 在R上并联一个比R大得多的电阻8如图14116所示，为一个实用电压表、电流表两用电表的电路图，其中表头的内阻是100，满偏电流是1mA，当双刀开关打开时，该电表是_；当开关合上时,该电表是_；如果要使电压表的量程为10V,电流表的量程为1A,则电阻R1=_,R2=_.9将量程为100A，内阻为500的电流表改装成量程为10mA的电流表，并用一个标准电流表与改装后的电流表串联，对它进行校准。改装和校准所用的器材如图14117所示。（1）将电流表与电阻箱应并联组成改装表，电阻箱应取多大的阻值？（2）在实物图上连线，使之成为改装表校准电路。（要求通过电流表的电流从0连续调到10mA，为防止电流过大损坏电表，串联上一个固定阻值的保护电阻）图1411710某电压表的内阻在20k50k之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:A.待测电压表(量程3V); B.电流表(量程200A);C.电流表(量程6mA); D.电流表(量程0.6A);E.滑动变阻器(01k