2019-2020年高中物理 把电流表改装为电压表 新人教版选修3.doc

2019-2020年高中物理 把电流表改装为电压表 新人教版选修3【实验目的】1知道用“半偏法”测电流表内阻的原理2会根据实验原理选择实验所需器材【实验原理】一个电流表有两个参量，即，其额定电压为，由于很小(几百微安几十毫安)，通常为几百欧姆，故比较小为测量较大的电压值，可在电流表上串联一个大阻值的电阻，把作为电流表内阻的一部分，这样的电流表就可分担较大的电压，改装后作为电压表使用如实验图8-1所示说明：电流表的满偏电流可从表盘上直接读出电流表的内阻可用“半偏法”测出，电路如实验图8-2所示测量原理：电阻箱R未接入电路时，调节R的大小，使电流表满偏，闭合后，R大小不变，改变电阻箱R的阻值，使电流表半偏由于很小，则R的值很大，在开关闭合前后，线路上的总阻值变化很小，我们就认为不变，因此干路上的电流也不变，当电流表的指针半偏时，流过电阻箱R的电流与通过电流表的电流相等，则注意：电位器的阻值很大，在闭合前，其阻值应调至最大电阻箱R不能用变阻器替代测电流表内阻时，在闭合后，不能再调节R，以保持电路中总电流不变测电流表内阻时，必须确保RR【实验器材】电流表、电位器、电阻箱、电源、开关(两个)标准电压表及导线若干【实验步骤】(1)按实验图8-2连接好电路(2)利用“半偏法”测出电流表的内阻(3)若要改装成量程为U的电压表，据知，电流表需串联的电阻(4)利用实验图8-3所示电路，对改装的电压表进行校对注意：校对改装的电表时，若要从零开始连续校对，则变阻器必须接成分压式弄清改装后电流表的表盘上刻度示数的大小相对误差的计算式为【误差分析】利用“半偏法”测出电流表内阻，事实上当闭合后电路结构已发生变化，导致线路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律知，线路上的电流增大，当流过电流表的电流为时，流过电阻箱的电流大于，故知，即“半偏法”把电流表的内阻测小了内阻较小的电流表改装成电压表后，电压表内阻的真实值比计算值大，故改装量程偏大【选做题目】例.现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为50A，内阻约为800850，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值20；电位器R2，最大阻值100k电阻箱，最大阻值9999定值电阻R0，阻值1k；电池E1，电动势1.5V；电池E2，电动势3.0V；电池E3，电动势4.5V；（所有电池内阻均不计）标准电流表A，满偏电流1.5 mA；单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3，电阻丝及导线若干。（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 _；选用的电池为_ 。 图1（2）将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路，示于图2和图3。图 为合理电路，另一电路不合理的理由是 。 图2 图3（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对1mA量程），画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用来表示。