高中物理多功能电表.doc

高中物理多功能电表 篇一：高中物理电表问题 高中物理电表问题总汇 一、 电表、电表的改装 1. 灵敏电流表G （1）三个主要参数 内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。 满偏电流Ig: 满偏电压Ug:电流表通过Ig时两端的电压，大约零点几伏。 （2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg 注意：电表就是电阻。 2.电压表 R （1）电压表的改装 电流表G 的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为U 的电压表时，应串联一个电阻R分去多余的电压U-Ug，电阻R叫分压电阻。 据串联电路的特点得： UU?U ? Ig?Rg gg (U?Ug)Rg 解得：R? Ug （2）电压表的内阻：Rv=Rg+R R 3.电流表的改装 电流表G 的电压量程Ug=IgRg，当改装成量 程为I的电流表时，应并联一个电阻R分去多余的电流I-Ig，电阻R叫分流电阻。 据并联电路的特点得： U?IR?(I?I)Rgggg IgRg 解得：R? I?Ig （2）电流表的内阻：RA=Rg×R/(R+Rg) I-Ig 4. 电流表改装成欧姆表 原理：闭合电路的欧姆定律 如图1所示，当红、黑表笔短接时，调节R，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。这时有：g gE Ix?当两表笔间接入电阻Rx时，电流表的电流为： R?Rg?r?Rx E I? R?R?r 当Rx改变时，Ix随着改变，将电流表表盘上Ix处表上对应的Rx值，就构成了欧姆表。 中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R中＝R内＝R+Rg+r 因Ix与Rx 不是线性关系，欧姆表表盘刻度不均匀。 二、滑动变阻器的两种接法 1.限流接法 如图2所示。 ERx ?Ux? E(r?0)用电器Rx的电压调节范围： Rx?R电路消耗的总功率为：EI 限流接法的选用原则： 测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节， 只在小范围内变化，且待测电阻Rx与R接近时。 电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求时。 两种方法都满足时优先选用限流接法。 2.分压接法 如图3所示 Rx电压调节范围0≤Ux≤E。 开关闭合前，P应在a端。 分压接法的选用原则： 测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。 待测电阻Rx远大于R，且要求电压变化范围较大时。 采用限流接法时，电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx的额定值或电表量程时。 三、电阻的测量 1.伏安法测电阻 （1）原理：部分电路的欧姆定律。（2）电流表外接法，如图4所示。 误差分析： VVXV 测真 AVXAV R 产生误差的原因：电压表V分流。适用于测小阻值电阻，即Rx远小于Rv时。 （3）电流表内接法 如图5所示。误差分析： UVUV?UA?RX?RA?R真＝ R测＝IAIA R待 产生误差的原因：电流表A分压。 适用于测大阻值电阻，即Rx远大于RA时。 （4）内、外接法的选用原则 计算临界电阻： 0若RxR0 若Rxlt;R0，待测电阻为小电阻，用外接法 即大电阻，内接法；小电阻，外接法。大内小外。 试触法确定内外接法：在不知道RV、RA、RX的大致值时，可用试触法， 如图6所示触头分别接触a、b两点：若V变化大，说明A分压大，应用 外接法；若A变化大说明V分流大，应用内接法。 例1：某同学欲测一电阻Rx的阻值（约为300Ω） 可供选择的仪器有：电流表A1，量程10mA;电流表 A2，量程0.6A;电压表V1，量程3V;电压表V2，量程15V；电源电动势为 14.5V 。请同学们按图接好电路，闭合S1后，把开关S2拨至a时，发现两 电表的指针偏转的角度都在满偏的4/5处；再把开关S2拨至b时， 发现其中一个电表的指针偏转几乎不变，另一个电表的指针偏转的角度在满偏的3/4处；该同学在实验中所选电压表的量程为（）所选电流表的量程为（ ）Rx的测量值为（ ）。 URRUR＝??R＝ IR?RI?I R?2.伏安法测电阻 若电流表内阻已知，则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用. （1）如图7所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果已知A1的内阻R1，则可测得A2的内阻R2=I1R1/I2. （2）如图8所示，当两电表的满偏UA2》UA1时，A1串联一电阻R1，同样则可测得R2的内阻R2=I1（R1+R0)/I2. 例2.用以下器材测量一待测电阻的阻值，器材如下：电流表A1（量程250mA，内阻r1=5Ω);标准电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5Ω);待测电阻R1（阻值约为100Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值为10Ω）； 电源E（电动势约为