高二物理有关电流表和电压表的改装人教版知识精讲

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1、高二物理有关电流表和电压表的改装人教版【本讲教育信息】一.教学内容：有关电流表和电压表的改装二.知识要点：（一）电流表和电压表的改装1.电流表以及其参数（1）我们通常所说的电流表是指灵敏电流计，由于其量程太小，一般情况下不能直接测量电流，而是用于检测有无电流和电流的方向，或作为改装量程较大的电流表和电压表的表头使用。（2）主要参数：电流表的内阻心；指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流/八又叫做电流表的量程；指针偏转到最大刻度时，电流表两端的电压叫做满偏电压匕。由欧姆定律可得5=1凡。2.电压表的改装（1）电压表的改装原

2、理将电流表的示数根据欧姆定律U产R丄转化为电压值，可以直接测量电压，由于量程太小，无法直接测量较大的电压，如果给小量程的电流表串联一个分压电阻，就可以测量较大的电压，因此电流表串联一个分压电阻后就成为电压表。4u><—u—~二图1（2）分压电阻的计算根据串联电路的分压原理有：冬二匕土Rg尺分压解得分压电阻：R分压=（护-叭g若〃表示量程的扩大倍数（即斤=2）ug贝分压=5-叽3.电流表改装（1）电流表的改装原理小量程的电流表测量范围较小，直接串联在电路中有可能烧坏电流表，因此需要并联一个分流电阻，就可以测量较大的电流，即

3、扩大了电流表的量程。2

4、0,所以匕3.0R=(n-l)xRl,=(10-l)xl0Z:Qo=90也o［例2］—个电流表的内阻为/?=0.18Q,最大量程为10A,刻度盘分为100个刻度，现将其量程扩大为100A,需要—联一个—Q的电阻,此时刻度盘的每个刻度表示—A,新的电流表的内阻为Q。分析与解答：电流表的量程扩大，需并联一个分流电阻，原来电流表的最大量程为10A,刻度数为N=100,改装后的量程为100A,根据欧姆定律得：并联电路的阻值：IR©=」一=0.02Q新电流表的内阻：/?新=竽=0.01血新电流表的每个刻度值表示：AI=—=A（二

5、）电表的非常规接法电表的常规接法是：电流表串联接入电路中，电压表并联接入电路中，如果没有特别声明，可把电表理想化，即认为电流表的内阻心=0,电压表的内阻他TOO；电表的接入和取出对电路不产生影响。实际使用中，电流表内阻很小但不为零，电压表内阻很大但不为无穷大，这就是非理想电表。非理想电表对电路的影响不能忽略。实验时，在特定条件下电表可以采用非常规接法，即电流表并联在用电器两端，电压表串联在电路中，老师将结合典型试题，对电表的非常规接法作一分析探讨。1.电压表的串联接法（1）要求测量电压表的内阻时，可以把电压表当做定值电阻

6、串联在电路中，此时电压表的示数就是它两端的实际电压，若用电流表与它串联、由电流表上读出电流示数。用Rv=^便可计算出电压表的内阻，此接法避免了“伏安法测电阻”的实验中，由于电压表、电流表的接入导致测量值与真实值不符而产生的误差。［例1］某电压表的内阻在20Q〜50H1之间，现要较精确测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：A.待测电压表V（量程3V）B.电流表A］（量程200//A）C.电流表人（量程0.6加1）厶D.电流表去（量程0.6A）E.滑动变阻器R（最大阻值UQ）F.电源E（电动势4V）G.开关S,导线若干（1

7、）所提供的电流表中，应选用（填写字母代号）（2）为了尽量减小误差，要求测量多组数据，试画岀符合要求的实验电路图。分析与解答：（1）要测量电压表的内阻，它两端的电压可由电压表的示数读出,流过电压表的电流要用电流表与它串联才能测出，因为电压表量程为3V,内阻20④〜50H1,所以流过电压表的最大电流为：3Im=—A=1.5x10-4A=150zzA2.0X104I则电流表应选择A】。电路如图1所示。（2）因为滑动变阻器电阻比电压表内阻小得多，启要求尽量减小误差，若待测电阻为高值电阻，由于流过高值电阻的电流太小不便用电流表测量

8、时，可用一已知内阻的电压表，采用非常规接法可以测出高值电阻值。［例2］—只电压表，量程已知，内阻为心，另有一电源（电动势未知,但不超过电压表的量程，内阻可忽略不计）。请用这只电压表、电源、1个开关和若干导线设计测量某一高值电阻&的实验方法。（已知的值与他相差不大。）分析与解答：由于电源内阻不计，直接用电压表接到电源正