实验十三把电流表改装为电压表.ppt

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1、实验十三　把电流表改装为电压表知识要点归纳实验目的1．会用“半偏法”测电流表的内阻．2．学会把电流表改装为电压表．3．会用标准电表进行校准．实验原理1．“半偏法”测内阻“半偏法”测电流表的内阻电路图如图10－5－1所示，合上S1调整R，使电流表恰好满偏，再闭合S2，调整R′，使电流表恰好半偏，当R≫R′时，rg＝R′.图10－5－1实验器材电流表、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻器(大阻值)、标准电压表、导线．过程分析导引实验步骤1．用半偏法测电流表内阻(1)把两个电键(已经断开)、大阻值变阻器R、电阻箱R′、电流表和电源按

2、照图10－5－1所示的电路连接好；(2)检查电路无误后，闭合S1，调节变阻器R，使电流表满偏，干路电流为Ig；(3)保持R不变，闭合S2后调节R′，使电流表达到半偏(满刻度的一半)；(4)记下此时电阻箱R′的阻值，即为电流表的内阻rg.2．改装(1)算出电流表的满偏电压Ug；(2)如果把电流表改装成量程为U的电压表，计算应串联的电阻阻值R3；(3)将电阻箱阻值调为R3，把电流表与电阻箱串联起来．3．(1)按如图10－5－2所示连接电路，并使变阻器R的滑片在分压值最小的位置，使输出电压起始为零．图10－5－2(2)改变变阻器

3、R的滑片位置，使标准电压表V的示数分别为0.5V、1.0V、1.5V、2.0V…，直至使电流表达到满偏(注意电压表的量程)，并核对改装的电压表的示数是否正确．误差分析1．“半偏法”测电流表内阻时，存在系统误差．当S2闭合后，整个电路的总电阻变小，总电流变大，通过电流表的电流为原来的一半，则通过电阻箱的电流就大于通过电流表的电流．即R测＜rg.当电路中R≫rg时，误差较小,因此要使R≫rg，同时电源电动势也应适当大一些．2．改装后的电压表也存在系统误差：因R测＜rg.串联的分压电阻R1计算值偏大．因此改装后电表的量程偏大．3

4、．电阻箱R′的调节是不连续的，因此要选用精度高的．4．电阻箱内有多处电刷，电刷上有接触电阻，使阻值偏大．导致改装表的示数偏小，因此要选用接触良好的电阻箱．5．实验过程中，电压表、电流表的读数会有偶然误差，要用心细致去观测．注意事项1．在调节滑动变阻器R的阻值使电流表满偏时，滑动变阻器的阻值要比电流表的内阻rg大得多，一般要求R＞100rg.2．实验时，在R较大情况下为了使电流表满偏，电源电动势宜大些．3．闭合开关S1时，必须先将滑动变阻器R的阻值调至最大．4．闭合开关S2、调节电阻箱R′时，应保持滑动变阻器R的阻值不变．5

5、．“半偏法”测电流表内阻的实验中R′只能用电阻箱，R可用阻值很大的滑动变阻器或电阻箱．若实验给出两个电阻箱，一个阻值较大(10kΩ以上)，另一个阻值较小，一定要把阻值大的连到干路上，阻值小的与电流表并联．6．改装后电压表校准，校对电路要用分压式，使改装电压表的电压可以从零开始一一校对，且不可超量程．实验创新在用“半偏法”测电流表内阻时，由于存在系统误差，使得测量值偏小．我们可以在原电路的基础上在干路中串接一标准电流表A0.图10－5－3实验典例探究(2010·高考北京卷)某同学要把一个量程为200μA的直流电流计电流表G,

6、改装成量度范围是0～4V的直流电压表.题型1对本实验的综合考查例1(1)她按图10－5－4所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg，其中电阻R0约为1kΩ.为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中，电源E应选用________，电阻器R1应选用________,电阻器R2应选用________(选填器材前的字母)．A．电源(电动势1.5V)B．电源(电动势6V)C．电阻箱(0～999.9Ω)D．滑动变阻器(0～500Ω)E．电位器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当)(0～5.1kΩ)F．电位器(0～51kΩ)图10－5－4(

7、2)该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大.后续的实验操作步骤依次是：______，______，______，______，最后记录R1的阻值并整理好器材．(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)A．闭合S1B．闭合S2C．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度D．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半E．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半F．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度(3)如果所得的R1的阻值为300.0Ω，则图10－5－4中被测电流计G的内阻rg的测量

8、值为______Ω，该测量值________实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)．(4)给电流计G________联(选填“串”或“并”)一个阻值为________kΩ的电阻,就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表．【解析】(1)考虑到减小误差，电源应选电动势较大的B.R1要选能读出接入电路