高考物理第一轮1轮复习30电表的原理改装及应用课件

第二课时电表的改装

原理及应用一、电流表AAGRgRIgI测IR=表头G+并联的分流小电阻R

并联电阻越小，A表量程越大。结论：改装电流表时，应并联电阻分流内例1、要把一个Ig=100mA，Rg=200Ω的电流计改装成量程分别为0.6A和3A的电流表，求分别应该接入多大的电阻，画出电路图。R1=40Ω，R2=6.89ΩG电阻R1=40Ω>R2=6.89Ω量程I1=0.6A<I2=3A，即并联的R小，分去电流大，量程I大GRgRIgIIR要注意应用串、并联的特点列方程例3、两只完全相同的电流计改装成电流表，第一只改装后量程1A，第二只改装后量程3A，设改装后的内阻分别为R1和R2，则A、R1：R2=1：3B、R1：R2=3：1C、两只表并联在电路中，读数比I1：I2=1：3D、两只表串联在电路中，读数比I1：I2=3：1BC改装成电流表:R内=Rg/nA1A2A1A2R1R2R1R21:1GRgR13V15VGRgR2GIIRIAGIRIAR1R2二、电压表VVGRgRIgU测=表头G+串联的分压大电阻R∵串联

∴测量电压U测=Ig(Rg+R)串联电阻越大，分去电压越多，V表量程越大例1、要把一个Ig=100μA，Rg=500Ω的电流计改装成量程分别为3V和15V的电压表，求分别应该接入多大的电阻，画出电路图。R1=29500Ω，R2=149500ΩGGRgRIgUU=Ig(Rg+R)电阻R1=29500Ω<R2=149500Ω量程U1=3V<U2=15V，即串联的R大，分去电压大，量程U大例2、一个量程250V，内阻1MΩ的电压表，串联一个电阻后接到220V电源上，电压表读数为50V，该电阻的阻值是：

，电压表的量程扩大的倍数是：

。3.4MΩ4.4倍U=220VGRgRIgRx读数由220V变成50V，说明量程放大：n=220/50=4.4倍，应串联电阻：R=（n-1）Rg=（4.4-1）×1MΩ=3.4MΩ蓝线框内等效为一个大内阻的新电流计，Rg=1MΩ，串联一个电阻Rx后，成为一个电压表例3、如甲、乙图示是一个双量程电压表,

Ig=1mA，Rg=100Ω，计算R1和R2的阻值。双量程电压表GR2R1－15V3V甲3V15V－R2R1G乙GR2R1－15V3V甲3V15V－R2R1G乙解：甲图Ug=IgRg=0.1V，n1=30n2=150R1=（n1-1）Rg=2900ΩR2=（n2-1）Rg=14900Ω乙图同样求出R1R1=（n1-1）Rg=2900ΩRg+R1+R2=15÷1=15kΩR2=12kΩ例3、如甲、乙图示是一个双量程电压表,

Ig=1mA，Rg=100Ω，计算R1和R2的阻值。例5、两只完全相同的电流计，改装成量程为3V和15V的电压表，串联起来连接在电路中，则这两只表的指针偏转角度之比为

，读数之比为

；同样的电流计，改装成量程为0.6A和3A的电流表，并联起来连接在电路中，则这两只表的指针偏转角度之比为

，读数之比为

；1：11：51：13：5GRgR13V15VGRgR2GIIRIAGIRIAR1R2偏转角度→流过电流计的电流I表的读数→表的总电压U、总电流I电表量程的扩大，不是指针偏转角的扩大，而是同等的偏转角表示扩大后的数值（读数），这还要取决于电流计上串、并联的电阻值R。例6、两只完全相同的电流计，分别改装成一只电压表V和一只电流表A，一位同学在做实验时，误将这两只改装后的表串联起来连接在电路中，则这两只表的指针偏转情况是A、都不偏转B、都偏转相同角度C、都偏转，电流表A偏转角度大D、都偏转，电压表V偏转角度大DGRgRGRgRIVIIRAVIAIV=IA+IRV表电流大偏转角度大“两只改装后的表串联起来连接在电路中”可以但V表和A表千万不能并联，将烧掉A表例7、有一块满偏电流Ig=1mA,线圈电阻Rg=1kΩ的小量程电流表。⑴、把它改装成一个满偏电压U=10V的电压表⑵、把它改装成一个满偏电流I=10mA的电流表要求画出电路图，并算出有关数据。U=Ug+UxGRgRxIgIIxGRgRxIgUgUxUI=Ig+Ix改变变阻器R的滑片位置，使电压表的示数分别为0.5V、1.0V、1.5V、2.0V……核对改装电压表的示数是否正确,并算出改装的电压表满刻度时的百分误差。例：改装的电压表满刻度3V时，标准电压表V的读数为3.1V，则百分误差三、认识多用表二、欧姆表1、原理：闭合电路欧姆定律调节S，转换功能3、刻度特点：中值电阻15Ω⑴、刻度数值分布不均匀（左密右疏）⑵、刻度标度反向（零刻度在最右端）⑶、中央刻度（中值电阻）等于Rg4、标度：A、两表笔短接，调R6，使指针满偏，I=Ig，得0B、两表笔断开，指针不偏转，I=0，得∞C、加上任意Rx,红εrG黑RRxrg5、测量电阻的步骤：⑴、机械调零⑵、选择倍率（换档）⑶、电位调零⑷、测量⑸、记录⑹、关闭欧姆表收好表笔例1、用多用表的欧姆档测某一电阻的阻值时，分别用×1、×10、×100三个电阻档测了三次，指针所指的位置如图，其中①是用

档，②是用

档，③是用

档，为提高测量的精确度，应该用

档，被测电阻阻值约为

。×1、×10、×100、×10、220Ω①②③例2、使用多用表的欧姆挡测导体电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则造成测量值

A．比真实值大

B．比真实值小

C．与真实值相等D．可能比真实值大，也可能小

B1．如图所示，电流表A1（0—3A）和A2（0—0.6A）是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接人电路中．闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是A．A1、A2的读数之比为1:1B．A1、A2的读数之比为5:1C．A1、A2的指针偏转角度之比为1:1D．A1、A2的指针偏转角度之比为1:5A1A2ErSBC2.现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为50µA，内阻约为800～850Ω，把它改装成1mA、10mA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20Ω；滑动变阻器R2，最大阻值100kΩ；电阻箱R′,最大阻值9999Ω；定值电阻R0,阻值1kΩ；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1.5mA；RR′S2S1EG图1（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__________。R2E3（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3GRdRc10mA1mAS4－（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对1mA量程），画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用A′来表示。图2GRbRa10mA1mAS32图3的电路更换量程时会使分流电阻都未并在表头上,以致流过表头的电流过大而损坏.（3）如右图4所示：AA′R1RoE1S图43、一直流电压表V，量程为1V，内阻为1000，现将一个阻值在5000-7000之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表量程，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6~7V，内阻不计）、一阻值R2＝2000的固定电阻、两个单刀开关S1、S2及导线若干。ES1S2R2R1V（2）连线完成以后，当S1、S2均闭合时,电压表示数为0.90V；当S1闭合,S2断开时,电压表示数为0.70V。（1）为达到上述目的，将对应的图连成一个完整的实验电路图。S2ES1R2R1V由此可以计算出改装后电压表的量程为_______

V,电动势为_______V。解：实验电路图如右图示解得E=6.3V,R1=6000,量程为76.34.在把电流表改装成电压表的实验中，把量程为Ig、内阻未知的电流表G改装成电压表。①采用如图1所示的电路测电流表G的内阻Rg，根据电路图连接实物图；电源GS1S2电阻箱r图1S2S1ER2R1G电位器电阻箱解①:实物连接图如图蓝线所示GV②测得电流表G内阻为Rg，把它改装成量程为UV的电压表，需要

联（填“串”或“并”）一个电阻Rx，Rx=

。

③把改装好的电压表与标准电压表进行逐格校对，试在方框内画出校对电路图。改装及校准所用器材的实物如右图2所示,试在所给的实物图中画出连接导线。串③实验电路图如图4示，图4GVRR0SE图5实物连线图如图5示5．（本题9分）有以下的可供选用的器材及导线若干条，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流．A．待测电流表A0：满偏电流约为700～800μA、内阻约100Ω，已知表盘刻度均匀、总格数为N．B．电流表A：量程0.6A、内阻0.1Ω．C．电压表V：量程3V、内阻3kΩ．D．滑动变阻器R：最大阻值200Ω．E．电源E：电动势约3V、内阻约1.5Ω．F．开关S一个．

IAmax=_______________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是_______________________________________．(1)根据你的测量需要，“B．电流表A”、“C．电压表V”中应选择_______．（只需填写序号即可）(2)在虚线框内画出你设计的实验电路图．(3)测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A0的指针偏转了n格，可算出满偏电流C解：（2）电路如图所示．A0VR1U为电压表读数，RV为电压表内阻．6．现有一满偏电流为50μA、内阻约为800～850的59C2型小量程电流表G（表头），另外可供选择的器材有：A．电压表V（量程3V，内阻约为20K）B．电流表A1（量程200A，内阻约为500）C．电流表A2（量程0.6A，内阻约为3）D．定值电阻R0（阻值10K）E．电阻箱R′（最大阻值9999） F．滑动变阻器R（最大阻值100）G．电源E（电动势3V） H．开关S（1）测量小量程电流表G的内阻．为了尽量减小误差，要求测量多组数据，所提供的电流表中，应选用

（填写字母代号），请在图1的虚线框中画出符合要求的实验电路图（其中电源、开关及连线已画出）．B实验电路如右图所示A1GRR0R′图1SE（2）将G改装成两种倍率（如“×1”、“×10”）的欧姆表．现有两种备选电路，如图2和图3所示，则图

（选填“2”或“3”）为合理电路；另一电路不合理的原因是

．在合理的电路中，当开关S合向

端，这时的欧姆表是较大倍率挡．图2RRaRbabSGE图3RGRccEdSRd2图3不能改变电流表的量程，即实际上图3不可能实现多倍率欧姆表 b7、一毫安表头满偏电流为9.90mA，内阻约为300Ω．要求将此毫安表头改装成量程为1A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，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S为开关，E为电源．⑴完善下列实验步骤：①将虚线框内的实物图按电路原理图连线；mAARR0abESAmAAmAR0ES实物连线如图示；②将滑动变阻器的滑动头调至

端（填“a”或“b”），电阻箱R0的阻值调至零；③合上开关；④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1A；⑤调节电阻箱R0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”）；⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数

，同时毫安表指针满偏．减小b1A⑵回答下列问题：①在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1Ω，由此可知毫安表头的内阻为

．②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为

A．③对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：

。310Ω0.495例如：电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；标准表和毫安表的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比；等等解见下页本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化,导致标准电流表的示数无法精准显示1A,还有电表本身读数上的误差,以及电表指针偏转本身不是随电流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度【解析】（1）将滑动变阻器的滑动头调至b点是为了保护毫安表；在调节电阻箱时，由于接入回路的电阻增加，故电流表电流会减小；为了能成功改装为1A的量程的电流表，需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到1A；（2）电阻箱的电阻读数为3.1Ω，此时毫安表满偏，电阻箱上的电流为1000mA－9.9mA=990.1mA，根据并联电阻值与电流值成反比，可计算毫安表的内阻为310Ω；若毫安表半偏,电阻箱的电流也减半为495mA=0.495A;8．某同学想测量一段电阻丝的电阻率，其中使用了自己利用电流表改装的电压表。整个实验过程如下：A．测量电流表的内阻。按图1连接电路，将电位器R调到接入电路的阻值最大。闭合开关S1，调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；然后保持R的阻值不变，合上开关S2，调整电阻箱R'的阻值，使电流表指针达到半偏，记下此时R'的阻值；B．计算出改装电压表应串联的电阻R0的值。将电阻R0与电流表串联，则R0与电流表共同构成一个新的电压表;GS1S2R′R图1图2SVGR0C．将改装的电压表与标准电压表接入如图2所示的校准电路，对改装的电压表进行校准；D．利用校准后的电压表和另一块电流表，采用伏安法测量电阻丝的电阻；E．测量电阻丝的直径和接入电路的电阻丝的长度;F．计算出电阻丝的电阻率。根据上述实验过程完成下列问题：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次，求出其平均值d。其中一次测量结果如图3所示，图中读数为

mm；（2）根据图1电路，请在图4中画出