2.应用：电表的改装(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,二、应用：电表的改装,小量程的电流表,G,（表头）,电流表,G,内阻的测定,电流表量程的扩大,双量程电流表,电压表量程的扩大,双量程电压表,改装电压表的校对,07,届南京市综合检测题（三）,3,07,学年南京市期末质量调研,13,07,届,1,月武汉市调研考试,14,07,年,1,月北京市崇文区期末统一练习,13,电表的改装,小量程的电流表,G,（表头）,（,1,）从电路的角度看，表头就是一个,电阻,，同样遵从,欧姆定律,，表头与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从,刻度,上读出来的。,（,2,）表头的三个参数,a,、满偏电流,Ig,：指针指到最大刻度时的电流；,b,、满偏电压,Ug,：电流表,G,通过满偏电流时，加在它两端的电压。,c,、内阻,Rg,：电流表的电阻。,三个参数之间的关系：,Ug=IgRg,（,1,）,半偏法,（不计电源内阻）,G,S,1,S,2,R,1,R,2,若,R,1,R,2,则,R,g,=,R,2,表头内阻的测定,1,2,（,2,）,等效替代法,（不计电源内阻）,若,I,1,=I,2,则,R,g,=,R,2,电流表量程的扩大,并联一个小电阻,G,I,I,g,R,g,R,I-I,g,由,(I-I,g,)R=I,g,R,g,若,I=n I,g,，,则,例,.,若电流表的内阻,R,g,=1000,，满偏电流为,I,g,=100A,，怎样把它改装成量程为,10mA,的电流表？,解：,R=I,g,R,g,(I-I,g,),=0.11000,9.9=10.1,或,R=R,g,(,n,-1)=1000,99=10.1,双量程电流表,如图示是一个双量程电流表，,I,g,=0.5mA,，,R,g,=200,，计算,R,1,和,R,2,的阻值。,G,R,2,R,1,10mA,1mA,I,1,I,2,解：,（,R,1,+,R,2,）,(,I,1,-,I,g,)=,I,g,R,g,I,g,（,R,g,+,R,2,）,=(,I,2,-,I,g,),R,1,解得,R,1,=20,R,2,=180,电压表量程的扩大,串联一个大电阻,G,U,Ug,U-Ug,Rg,R,若,U,=,nU,g,则有,例,.,若电流表的内阻,R,g,=1000,满偏电流,I,g,=100A,，怎样把它改装成量程为,U,=3V,的,电压表？,解：,U,g,=I,g,R,g,=0.1V,n,=,U,/,U,g,=30,R,=(,n,-1),R,g,=29000=29 k,双量程电压表,如甲、乙图示是一个双量程电压表，,I,g,=1mA,，,R,g,=100,，计算,R,1,和,R,2,的阻值。,G,R,2,R,1,15V,3V,甲,3V,15V,R,2,R,1,G,乙,解,：,甲图,U,g,=,I,g,R,g,=0.1V,，,n,1,=30,n,2,=150,R,1,=,（,n,1,-1,）,R,g,=2900,R,2,=,（,n,2,-1,）,R,g,=14900,乙图 同样求出,R,1,R,1,=,（,n,1,-1,）,R,g,=2900,R,g,+,R,1,+,R,2,=15V,Ig,=15 k,R,2,=12 k,改装电压表的校对,电路图如图示,R,1,G,V,R,S,V,为标准电压表，,R,为滑动变阻器,(,分压接法,),虚线框中为改装电压表。,改变变阻器,R,的滑片位置，使电压表的示数分别为,0.5V,、,1.0V,、,1.5V,、,2.0V,核对改装电压表的示数是否正确,并算出改装的电压表满刻度时的百分误差。,例：改装的电压表满刻度,3V,时，标准电压表,V,的读数为,3.1V,，则百分误差,多用表的电原理图,G,R,2,R,1,10mA,1mA,I,g,=0.5mA,，,R,g,=200,3V,15V,mA,R,4,R,3,R,5,R,6,mA,3V,15V,R,4,R,3,G,R,2,R,1,10mA,1mA,R,5,R,6,虚线框中等效于一个,1 mA,的电流表,mA,表头,I,g,=1mA,，,R,g,=100,R,1,=20,R,2,=180,R,3,=2.9 K,R,4,=14.9 K,R,5,+,R,6,=1.4K,例题,1,四个相同的电流表分别改装成两个电流表,A,1,、,A,2,和两个电压表,V,1,、,V,2,，,A,1,的量程大于的量程,A,2,的量程，,V,1,的量程大于,V,2,的量程，把它们接入如图所示的电路，闭合开关后 （）,A,A,1,的读数比,A,2,的读数大,B,A,1,指针偏转角度等于,A,2,指针偏转角度,C,V,1,读数比,V,2,读数大,D,V,1,指针偏转角度比,V,2,指针偏转角度大,A,1,A,2,V,2,V,1,BC,例题,2,在“把电流表改装为电压表”的实验中，需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻，步骤如下：,接通,S,1,（,S,2,未接通），调节,R,1,，使电流表指针偏转到满刻度；,再接通,S,2,，调节,R,2,，使电流表指针偏转到满刻度的一半；,读出的,R,2,阻值，即认为,。,已知电源的电动势为,3V,，内阻不计，电流表满偏电流为,500A,，其内阻约在,100,左右。,R,2,R,1,G,S,2,S,1,r,g,=,R,2,实验室配有的可变电阻有：,A,电阻箱（,0999,）,B.,滑动变阻器（,0200,）,C,滑动变阻器（,010 k,）,D.,滑动变阻器（,0100 k,）,（,1,）电路中,R,1,应选,，,R,2,应选,。,（,2,）上述实验中电流表内阻的测量量和真实值相比,（选填“偏大”或“偏小”）,（,3,）如果测得该电流表阻值为,100,，要将其改装为量程为,3V,电压表，应串联一个阻值为,的,电阻。,C,A,偏小,5900,例题,3,某同学准备用,500A,的电流表改装成一块量程为,2V,的电压表,.,他为了能够更精确地测量该电流表的内电阻，设计了如图所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下：,A,电流表,G,1,（量程,1mA,，内电阻约为,100,）,B,电流表,G,2,（量程,500A,，内电阻约,200,）,C,电池组,E,（电动势为,3.0V,，内电阻未知）,D,滑动变阻器,R,（阻值范围,010,）,E,电阻箱,R,1,（阻值范围,09999.9,）,F,保护电阻,R,2,（阻值约,100,）,G,开关,S,1,，单刀双掷开关,S,2,G,2,E,P,R,S,1,R,1,S,2,G,1,R,2,b,a,（,1,）实验中该同学先按正确的操作步骤连接电路，接着合上开关,S,1,，再将开关,S,2,与,a,相连，调节滑动变阻器,R,的滑片,P,，当电流表,G,2,有某一合理的示数时，记下电流表,G,1,的示数为,I,；然后将开关,S,2,与,b,相连，保持,不变，调节,，使电流表,G,1,的示数仍为,I,时，读取电阻箱的阻值为,r,.,（,2,）由上述测量过程可知，电流表,G,2,内电阻的测量值,r,g,=,.,（,3,）若该同学通过测量得到电流表,G,2,的内电阻为,190,，他必须将一个,的电阻与电流表,G,2,串联，才能改装为一块量程为,2V,的电压表,.,滑片,P,位置,电阻箱,R,1,r,3810,（,4,）改装好的电压表要与标准电压表,V,0,进行逐格核对，请你在答题卷上的方框中画出核对电路图,.,核对时，该同学发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时，标准电压表,V,0,的指针恰好如下右图所示，由此可知，该改装电压表满刻度时的百分误差为,%.,单位,:V,3,1,2,0,解：,（,4,）核对电路图如右图：,E,P,R,S,R,1,G,2,V,0,改装的电压表的指针刚好指向满刻度时，电压为,2.0V,这时标准电压表的指针指示,1.95V,，,百分误差为,2.56,题目,例题,4,把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表,G,的满偏电流,I,g,为,200A,，内阻,r,g,估计在,400600,之间。,（,1,）电路如图,a,所示，利用半偏法测定电流表的内阻,r,g,，其供选用的器材如下：,A,滑动变阻器（阻值范围,0200,）,B,滑动变阻器（阻值范围,05000,）,C,电阻箱（阻值范围,0999,）,D,电阻箱（阻值范围,099999,）,E,电源（电动势,6V,，内阻,0.3,）,F,电源（电动势,12V,，内阻,0.6,）,依据实验要求，,R,最好选用,、,R,最好选用,，电源,E,最好选用,。（填入选用器材的字母代号）,G,S,1,S,2,R,R,图,a,D,C,F,（,2,）该实验操作的步骤有：,A,接通,S,1,，调节电阻,R,，使电流表指针偏转到满刻度,B,接通,S,2,，调节电阻,R,，使电流表指针偏转到满刻度的一半,C,读出,R,的阻值，即认为,r,g,=,R,用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比,。（填“偏大”或“偏小”）,（,3,）由此实验测出电流表内阻,r,g,=500,，现通过串联一个,24.5k,的电阻把它改装成为一个电压表，则改装后电压表的量程为,V,。改装后的电压表需要用标准表进行校准，请将图,b,中的器材连接成实验电路。如果用改装后的电压表进行测量，表头示数如图,c,所示，则测得的电压值是,V,。,偏小,5,3.0,0,100,200,A,图,c,R,V,G,E r,S,R,0,V,图,b,A,实物连接图如图示,校准改装电压表的电路图如下图示,解：,题目,