把电流表改装成电压表学案.docVIP

学案37:把电流表改装成电压表 [知识整合] 1．实验目的 加深对电压表构造的理解，学会把电流表改装成电压表的方法。 2．实验原理 电流表G（表头），由欧姆定律满偏电压Ug=IgRg，如图所示。 电流表的满偏电流Ig满偏电压Ug一般都很小，测量较大电压时，要串联一个电阻， UAB=I（Rg+R），即UAB∝I，（至于电表刻度盘，只需要把原来的电流表刻度盘的每一刻度数值扩大为原来的（Rg+R）倍，即得到改装后电压表的表盘。） 3．实验器材 电流表、电阻箱、电源、电键2个，滑动变阻器两个（总阻值一个很大或换做电位器，另一个很小），标准电压表，开关导线。 4．实验步骤 ⑴用半偏法测电阻 ①按图方式连结电路②先将变阻器R1触头位置移至最右端，使其连入电路的电阻最大，然后闭合电键S1断开S2，移动触头位置，使电流表指针指在满偏刻度处，再闭合S2，改变电阻箱R2阻值，使电流表指针在Ig刻度处，记下此时电阻箱的阻值R/，则Rg =R/。 ⑵改装电流表为电压表 ①计算分压电阻R的值：将量程U量，满偏电流Ig，电流表内阻Rg代入Ug=Ig（Rg+R）即可求出电阻R的值。②将分压电阻R与电流表串联，引出二个接线柱，并将电流表刻度盘改为电压表刻度盘。 ⑶校对电压表 ①按图所示电路连接。②先将触头移动到最左端，然后闭合电键，移动触头位置，使改装后电压表的示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表和标准电压表示数，并计算中心满刻度时的百分数误差=。 5．注意事项 ⑴半偏法测电流表电阻时，应选择阻值R远大于电流表内阻的变阻器。 ⑵闭合电键前应检查变阻器触头位置是否正确。 ⑶校对改装后电压表时，应采用分压式电路，且变阻器阻值应较小。 6．误差分析 利用半偏法测电阻Rg时，由于闭合电键S2后，电路的总阻减小，使干路电流大于电流表的满偏电流Ig，故当电流表半偏时，流过电阻箱的电流大于Ig，此时，电阻箱阻值小于Rg，故Rg测Rg。 （说明：由于是老教材中的内容，适度基础展现了点） [典型例题] 例1、一多量程电压表内部电路如图所示，其中电流计G的内阻Rg=15Ω，满偏电流Ig=1mA，则R1=_________、R2=_________。 例2、把电流表改装为电压表的实验中，分3个主要步骤，实验中给出的器材有：①电流表（量程0-100μA）②标准伏特表（量程0-5V）③电阻箱（0-999Ω）④电阻箱（0-99999Ω）⑤电源（电动势2V，有内阻）⑥电源（电动势6V，有内阻）⑦滑动变阻器（0-50Ω，额定电流1.5A）⑧电键两只，导线若干。 首先要用半偏法测定电流表的内阻。如果采用图所示的电路测定电流表A的内电阻并且要想得到较高的精确度，那么从以上给出的器材中，可变电阻R1应选用_ ，可变电阻R2应选用 ，电源E应选用_ _ _。 该步实验操作的步骤有：A.合上K1 B.合上K2 C.观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大 D.调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 E.调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半 F.记下R2的阻值。 把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处：①____；②_____；③_____；④_____；⑤_____；⑥_____。 如果在步骤F中所得的R2的阻值为600Ω则图1中被测电流表的内阻Rg的测量值为_____Ω。 [检测练习] 1、下列说法正确的是（ ） 改装电流表需要知道表头的三个数据，即满偏电流Ig，满偏电压Ug和表头内阻Rg 满偏电流可以直接从刻度盘上读出。 满偏电压也可以从刻度盘上读出。 表头内阻一般用“半偏法”近似测得。 2、一个电流表G的内阻Rg=1KΩ，满偏电流为Ig=500μA，其满偏电压为_____。现要把它改装成量程为15V的电压表，需串联的分压电阻为_____，50μA刻度对应的电压值为_____。 3、一个量程为0~3V的电压表，串联了一个8kΩ的电阻后量程扩大到0~15V，这个电压表原来的电阻是_________________；当用它去量度某一电压时，发现指针在原来电压表刻度盘的2V处，那么，这个待测电压是__________________。 4、图所示为测定电流表内阻的电路图，接通开关S，先调节电阻箱R的阻值R1，使电流表指针偏转到满刻度，再把电阻箱R的阻值调为R2，使指针偏转到满刻度的一半。在电池内电阻略去不计的情况与，电流表的内阻Rg等于： A．R2-2R1； B．R2-R1； C．R2-R1； D． 2（R2-R1）。 5、如图所示是将改装成的电压表和标准表校核的电路图，则 电路中滑动变阻器R起什么作用？ 在校核中，读得标准表的满刻度读数为6V，而改装表的读数却只