高中物理知识体系结构图-全部.doc

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1、电表的改装“把电流表改装为电压表”是高中物理课本中的一个重要分组实验，本实验要求达到如下目的：学会把电流表改装为电压表的基本方法即加深对“串联分压”的理解，掌握测电表内阻的一种方法----半偏法，会设计校表电路。近几年在一些正规化的考卷中，时有该实验的拓展及变形题，如：把“电流表改装成电流表”、“电压表改装成电流表”、“电压表改装成电压表”。本文对这些情况加以概括、总结，以期对广大考生有所帮助。1、电流表改装成电压表A改装方案Um在电流表G上串联一个大阻值的定值电阻R0，让其分压即可起到电压表的作用。IgG如图所示，改装后的电压表的量程Um=（rg+R0）IgR0rgG校表电

2、路将改装后的电压表与标准电压表并联，V利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。题例巩固例1（2003年杭州调研卷）一电压表由电流表G与电阻R0串联改成，如图示。若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小些，那么应采用下列哪种措施加以改进（）A、在R0上串联一个比R0小得多的电阻C、在R0上并联一个比R0小得多的电阻B、在R0上串联一个比R0大得多的电阻D、在R0上并联一个比R0大得多的电阻分析与解答：偏小的原因是改装后的电压表内阻偏大，这时可将R0调小一些，使表头G上分取的电压大一些，其上指针偏大，对应改装电压表的电压示数就大些。在R0不变的情况下，在其两端并联一个大电阻，也可

3、达到相同的效果，故本题答案为D。2、电流表改装成电流表改装方案rgIg在电流表G上并联一个小阻值的定值电阻R0，让其分流即可起到大电流表的作用。ImG如图所示，改装后的电流表的量程Im=Ig+Igrg/R0=（rg+R0）Ig/R0R0AG校表电路将改装后的电流表与标准电流表串联，5利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。题例巩固例2（2004年天津理综卷）现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流50µA，内阻约为800—850Ω。把它改装成1mA、10mA的双量程的电流表。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

4、R，，最大值9999Ω；定值电阻R0，阻值1kΩ；电源E1，电动势为1．5V；电源E2，电动势为3．0V；电源E3，电动势为4．5V；（所有电源内阻不计）；标准电流表A，满偏电流1．5mA；单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3；电阻丝及若干导线。（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————；选用的电源为————。（2）将G改装成双量程电流表，现有两种备选电路示于图2和图3。其中图————为合理电路。另一电路不合理的理由是：———————————————————————————。A（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对

5、1mA量程），画出所用电路图。图中待核对的电流表用ˊ，符号表示。RcRdGGG10mAooRaRbS2R´10mA1mAoo1mAoooS3ooES1图1图2图3图4分析与解答：（1）半偏法测电阻时，要求干路几乎不变才可，为此R>>Rˊ，同时电源电动势大些为宜，故滑动变阻器应选R2，电源选E3。（2）图2应为合理的电路。若采用图3电路，在电路工作的情况下更换量程时，即S3由d换至c的过程中，两电阻Rd、Rc都未与G并联，这时G中电流过大而被烧坏。（3）改装成量程为1mA的电流表时需要的并联电阻Rx=Igrg/（Im-Ig）≈43Ω，改装后的电流表Aˊ的内阻rAˊ≈40Ω。因4

6、0Ω×1mA=0﹒04V，所以电源选电动势最小的E1即可。当选用了E1=1﹒5V的电源后，必须再串联一电阻R0加以保护，才能使其安全工作。校表电路如图所示。R0A´AE13、电压表改装成电流表改装方案RvUm在电压表v上并联一个小阻值的定值电阻R05，让其分流即可起到电流表的作用。ImV如图所示，改装后的电流表的量程Im=Uv/Rv+Uv/R0R0=（1/Rv+R0）Uv校表电路AV将改装后的电流表与标准电流表串联，A利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。题例巩固例3（2004年浙江理综卷）实验室内有一电压表mV，量程为150mV，内阻约为150Ω。现要将其改装成量程为10m

7、A的电流表，并进行校准。为此，实验室提供如下器材：干电池E（电动势为1．5v），电阻箱R，滑动变阻器R，，电流表A（有1．5mA、15mA、150mA三个量程）及开关。（1）对电表改装时必须知道电压表的内阻。可用图a示的电路测量电压表mV的内阻。在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中的电流表A应选用的量程是————。若合上K，调节滑动变阻器后测得电压表的读数为150mV，电流表A的读数为1．05mA，则电压表的内阻Rmv为————。（取三位有效数字）（2）在对改装后的电流表进行校准时，把A作