表头的测量电表的改装

表头测量 电表改装【学习目标】（在学习完本节课后检查检查自己学习目标是否完成 ）1、理解表头测量的原理和方法。2、理解电流表量程扩大、把电流表改装成电压表的原理。 【重点、难点】重点：表头测量的原理和方法 难点： 电表改装原理【使用说明与学法指导】（这里主要告诉你怎么样做才能完成目标 ）1、表头测量是电学实验的基础，也是考试的重点，要多理解原理，掌握设计思路。2、不同电表的表头是一样的，仅仅是表盘不同。掌握表的改装还是要理解原理，掌握方法。【设计思路整理】1、电流表、电压表满偏值的测量：（做下面题目，感悟测量的基本思路。）题：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750μA，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0.1ΩC、电压表V,量程3V，内阻3kΩD、滑动变阻器R：最大阻值50ΩE、电源E，电动势约3V、内阻约1.5ΩF、开关S一个。（1）根据你的测量需要，“ B.电流表”、“C.电压表”中应选择________（只需填写序号即可）（2）在虚线框内画出你设计的电路图。（3）测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测电流表 A的指针偏转了n格，可算出满偏电流Im=________________,式中除N、n外其它字母符号代表的物理量是：_____________________________________________________________________答案：（1）C；（2）电路如图（3）INU其中，是m,U电nR压表的示数；R是电压表的内阻。讨论：①某同学认为电流表A是标准表，把A和待测表A0串联，设计出右图所示电路，调节电路使A0满偏，读出此时A的读数即可。你认为这样可行吗？说出你的理由 。②另一同学设计出了如右图所示的两 种电路，你认为应该用限流接法还是应该用分压接法？理由是什 么？③又一同学设计的电路如图所示，他的做法是，调节 R，使A0满偏，读出此时电表读数U，可以计算出A0的满偏电流Im=U/RA,你认为他的做法可以吗？说出你的理由？2、用以下器材测量一待测电流表的内阻：待测电流表A1（量程250mA，内阻r1约为5Ω);标准电流表A2(量程300mA，内阻r2约为5Ω);电阻箱R1（最大值999.9Ω阻值最小改变量为0.1Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）；电源E（电动势约为10V，内阻r约为lΩ）；单刀单掷开关S，导线若干．要求方法简捷，并能测多组数据，试在方框中画出实验电路原理图，并在图上标明每个器材的代号实验中，需要直接测量的物理量是____________用测得的量表示待测电流表(R1、I1、I2)A，内阻的计算公式是r1=___________（(I2I1)R1）I1【发散拓展】为了减小实验误差，实验时R的取值应为多1大？在电表的精确度相同的情况下，电表的示数越大，则相对误差越小，因此实验中应使两电表示数均接近满偏，即，I1接近250mA，I2接近300mA，则R1接近25Ω或：此题是用电阻箱替代电压表。3、（黄山市2013届第三次质量检测）测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下A、待测电压表（量程 3V，内阻约3kΩ）一只B、电流表（量程 3A，内阻0.01Ω）一只C、定值电阻（R=3kΩ，额定电流0.5A）一个D、电池组（电动势略小于 3V，内阻不计）E、开关两只；F、导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：①首先，用多用电表进行粗侧，选用“× 100”欧姆档，操作方法正确，若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是 3000 Ω②为了更准确的测出该电压表的内阻的大小，该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。你认为其中相对比较合理的是乙（填“甲”或“乙”）电路，其理由是(因为图甲中电压表内阻太大，电流表读数太小，误差太大)③用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量是（K2闭合前后电压表读数 U1、U2）U1R用上述所测物理量表示电压表内阻，其表达式为R=U2U1v某探究小组要尽可能精确地测量电流表A1的满偏电流，可供选用的器材如下:A.待测电流表A1 （满偏电流I m为800 μA,内阻r1约为100Ω，表盘刻度均匀、总格数为N)B.电流表A2(量程为0.6A, 内阻r2=0.1Ω)C.电压表V(量程为3V、内阻Rv=3k)D.滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）E.电源E(电动势为3V.内阻r约为1.5Ω)开关S一个，导线若干①该小组设计了甲、乙两个电路图，其中合理的是 ( 选填“甲，或“乙”);②所选合理电路中虚线圈处应接人电表 ( 选填“B”或“C”);③在开关S闭合前应把滑动变阻器的滑片P置于_____端(选填“a”或“b");④在实验中，若所选电表的读数为Z，电流表A1的指针偏转了k格，则可算出待测电流表A1的满偏电流Im=___。(1)①甲(2分)②C(2分)③b(2分)④ImNZ(2分)k·RV=5、（安庆一中、安师大附中高三2014年1月联考）某毫安表的量程为I0=50mA，内阻为r0=50Ω，其表盘刻度线已模糊不清，要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值，备有下列器材：A．待测毫安表mAB．直流电源E（电动势3V，内阻可忽略）C．滑动变阻器R1（0～10Ω，2A）D．滑动变阻器R2（0～100Ω，50mA）E．标准电流表A1（量程0-0.6A，内阻r1=0.5Ω）F．标准电流表A(量程0-3A，内阻r=0.01Ω)22G．定值电阻R3的阻值为5Ω4的阻值为20ΩH．定值电阻RI．开关及导线若干①应选用的器材有_________（只需填写所选器材序号，如ABCD...）②在方框内画出实验电路图 ,并在图上标出各器材的字母代号．③待测电流表的电流刻度值的表达式 I= _________ ．式中各物理量所表示的意义分别为答案：II

．①ABCEGI(4分)

②电路如图 （4分）③

（2分）；I1为标准电流表

A1的读数，

RA1为标准电流表

A1的内电阻，

r0为待测毫安表的电阻，

R3为定值电阻阻值（

2分）。6．（2014安徽卷）某同学为了测量一个量程为 3V的电压表的内阻，进行了如下实验：（1）他先用多用电表进行了正确的测量，测量时指针位置如图 1所示，得出电压表内阻为 3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“ 15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为V(A-V-Ω结果保留两位有效数字)。接电（）为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设压2表计了图2所示的电路图，实验步骤如下：图1A．断开开关S，按图2连接好电路；B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C．将电阻箱R0的阻值调到零；D．闭合开关S；．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V位置；E．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表的指针指F到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；R0RVVPbRaES图2G．断开开关S。实验中可供选择的实验器材有：a．待测电压表b．滑动变阻器：最大阻值2000Ωc．滑动变阻器：最大阻值10Ωd．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小该变量为0.1Ωe．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小该变量为0.1Ωf．电池组：电动势约6V，内阻可忽略g．开关，导线若干按照这位同学设计的实验方案，回答下列问题：①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用（填“b”或“c”），电阻箱中选用（填“d”或“e”）。②电压表的内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测R真（填“>”或“<”）；R测R真若RV越大，则R真越（填“大”或“小”）。【答案】（1）1.0（2）①cd②>小【解析】（1）多用电表的中值电阻即为其内阻，内阻为1.50×103Ω，与内阻为3.00×103Ω电压表串联，电源电动势为1.5V，可得电压表的读数即为RV两端电压为1.0V。（）①由于滑动变阻器的分压影响产生误差，故选择阻值小的c能减小误差；又2由于使用半偏法测电压表内阻，电阻箱最大阻值应大于3.00×103Ω，故选择。dI1U1RVU13.0V②R0=0时，电压表的指针指到3.0V位置，电压表中的电流（）；使电压表的指针指到1.5V位置时，电阻箱的电阻为R0，电压表中的电流U2U1/2I2RV，而滑动变阻器的分压影响U2U1，故R0RV即R测<R真；RV越大，RVR0R测R真滑动变阻器的分压影响越小，R测越接近R真，故R真越小。【改装原理探究】原理：电流计的满偏电流，允许承载的电压都很小，不能直接接入电路进行测量。给它并联一个较小阻值的电阻进行分流，他就一个电流表；给它串联一个较大阻值的电阻，它就是一个电压表。1：（高考海南卷）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mA是量程为2A的标准电流表，R0为电阻箱，R为滑＋mA－动变阻器，S为开关，E为电源．bR0＋AR（1）完善下列实验步骤：－a①将虚线框内的实物图按电路原理图连线；SE②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A的读数为1A；mA⑤调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此A时标准电流表的读数会（填“增大”、“减小”或R0“不变”）；＋－⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数SE为，同时毫安表指针满偏．（2）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 。14、⑴①连线如图②b⑤减小⑥1A⑵①310Ω0.495（0.494～0.496均可）③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2．（2013年海南卷)某同学将量程为 200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。定值μA+R1电阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接R3R212线柱。回答下列问题：（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；（2）表笔a的颜色为 色（填“红”或“黑”）（3）将开关S置于“1”挡时，量程为 mA ；

A 图a S B（4）定值电阻的阻值 R2= Ω，R3= Ω。（结果取3位有效数字）（5）利用改装的电流表进行某次测量时，S置于“2”挡，表头指示如

R1μA3- +R2图（c）所示，则所测量电流的值为R3 SmA。答案(1)如图；黑；(3)10；(4)225，25.0；

AB表笔a表笔b图b图c(5)0.780(0.78 同样给分)解析：（1）实物连线图见答案；2）红表笔接电源的正极，电流由红表笔流入，由电路图（a）可看出表头右侧为正极，故表笔a为黑表笔；3）将开关S置于“1”挡时，表头跟R1、R2串联后再跟R3并联，将开关S置于“2”挡时，表头跟R1串联后再跟R2、R3并联，故前者的量程较大，故开关S置于“1”挡时，量程为I1=10mA.（4）由（3）问的分析，结合欧姆定律可知开关 S置于“1”挡时，有I（R+R+R）=（I-I）R I(R+R)=（I-I）(R+R)g g 1 2 1 g 3，开关S置于“2”挡时， g g 1 2 g 2 3 ，代入已知数据可得 R2=225Ω，R3=25.0Ω。156 1（5）S置于“2”挡时，量程为1mA，表头示数为156μA，故所测量电流的值为 200 mA=0.780mA.（2013年新课标Ⅱ卷)某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1v和1A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。回答下列问题:根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线。（2）开关S闭合时，多用电表用于测量 ( 填“电流”、“电压，或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量 ( 填“电流”、“电压”或“电阻”)。（3）表笔A应为 色(填“红”或“黑”)。（４）定值电阻的阻值Ｒ １＝ Ω，Ｒ２＝ Ω。（结果取３位有效数字）【答案】【解析】（1）表头跟R2串联，R1跟开关串联，两个支路并联，连线图同答案。2）开关闭合时，电表的内阻较小，为等效电流表；开关断开时，电表的内阻较大，为等效电压表。3）电流由红表笔流入，由题图（a）可看出表头右端为“+”，故表笔A为黑表笔。（4）设表头的内阻为r，满偏电流为Ig，由欧姆定律可知Ig(R2r)1V，(R2r)(1AIg)R1，解得R1=1.00Ω，R2=880Ω。4．某同学欲将量程为 200μA的电流表G改装成电压表。①该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻Rg，图中R1、R2为电阻箱。他按电路图连接好电路，将R1的阻值调GR1到最大，闭合开关S1后，他应该正确操作的步骤是S2R2。（选出下列必要的步骤，并将其序号排序）S1Era．记下R2的阻值b．调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度c．闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半d．闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半②如果按正确操作步骤测得R2的阻值为Ω，则Rg的阻值大小为；填写字500(母代号)A.250ΩB.500ΩC.750ΩD.1000Ω③为把此电流表G改装成量