高考物理二轮复习 电学实验专题 电表的改装讲义-人教版高三全册物理教案.doc

电表的改装

G
I
Ig
Rg
R
I-Ig
一、电流表量程的扩大——并联一个小电阻
由(I-Ig)R=IgRg

R=IgRg／(I-Ig)
若I=nIg
则R=IgRg／(I-Ig)=Rg／(n-1)

例.若电流表的内阻Rg=1000Ω,满偏电流Ig=100μA,怎样把它改装成量程为10mA的电流表？
解：R=IgRg／(I-Ig)=0.1×1000／9.9=10.1Ω
或R=Rg／(n-1)=1000／99=10.1Ω

二、双量程电流表、
如图示是一个双量程电流表，Ig=0.5mA，Rg=200Ω，计算R1和R2的阻值。
G
R2
R1
－
10mA
1mA
解：（R1+R2）(I1-Ig)=IgRg①
R1+R2=IgRg／(I1-Ig)=100÷0.5=200Ω
Ig（Rg+R2）=(I2-Ig)R1②
（Rg+R2）=(I2-Ig)R1／Ig=19R1
∴R1=20ΩR2=180Ω

三、电压表量程的扩大——串联一个大电阻
G
U
Ug
U-Ug
Rg
R

若U=nUg则有

例.若电流表的内阻Rg=1000Ω，满偏电流Ig=100μA，怎样把它改装成量程为U=3V的电压表？
解：Ug=IgRg=0.1Vn=U/Ug=30∴R=(n-1)Rg=29000Ω=29kΩ
－
G
R2
R1
15V
3V
甲

四、双量程电压表、
如甲、乙图示是一个双量程电压表，Ig=1mA，
Rg=100Ω，计算R1和R2的阻值。
解：甲图,Ug=IgRg=0.1V，
n1=30n2=150
3V
15V
－
R2
R1
G
乙
R1=（n1-1）Rg=2900Ω
R2=（n2-1）Rg=14900Ω
乙图,同样求出R1

R1=（n1-1）Rg=2900Ω
Rg+R1+R2=15V÷1mA=15KΩ

R1
G
V
R
S
R2=12KΩ

五、改装电压表的校对

电路图如图示
V为标准电压表，
R为滑动变阻器(分压器接法),
虚线框中为改装电压表。

改变变阻器R的滑片位置，使V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。
例如：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

六、多用表的电原理图

mA表头
Ig′=1mA，
Rg′=100ΩR1=20Ω
R2=180Ω
R3=2.9KΩ
R4=14.9KΩ
R5+R6=1.4KΩ
3V
15V
R4
R3
G
R2
R1
10mA
1mA
Ω
R5
R6
－＋
Ig=0.5mA，
Rg=200Ω
G
R2
R1
10mA
1mA
－＋
3V
15V
mA
R4
R3
－＋

Ω
R5
R6
mA

虚线框中等效于一个1mA的电流表

A1
A2
Er
S
9．如图所示，电流表A1(0-3A)和A2(0—0．6A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接人电路中．闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是(BC)
A．A1、A2的读数之比为1:1
B．A1、A2的读数之比为5:1
C．A1、A2的指针偏转角度之比为1:1
D．A1、A2的指针偏转角度之比为1:5

现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为50µA，内阻约为800～850Ω，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20Ω；滑动变阻器R2，最大阻值100kΩ；电阻箱R′，最大阻值9999Ω；定值电阻R0，阻值1kΩ；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1.5mA；
R
R′
S2
S1
E
G
Rb
Ra
10mA
1mA
G
Rd
Rc
－
10mA
1mA
S4
G
S3
图1
图2
图3
（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__________。
（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___________________________________________。
（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A′来表示。
R1
Ro
E1
S
A
A′′
解：（1）
（2）图2
图3的电路更换量程时会使分流电阻都未并在表头上，以致流过表头的电流过大而损坏。
（3）如右图所示：

E
S1
S2
R2
R1
V
22、II.（12分）一直流电压表V，量程为1V