第十章实验十三把电流表改装为电压表.ppt

【规律总结】　仪器选择的一般顺序是先易后难．首先确定出必须使用而又唯一的仪器，然后以其为突破口，根据电路要求和计算，选择出电源、滑动变阻器、电流表、电压表以及合理的量程．待测元件的额定电流、额定电压(估算值)是选择合适量程的电流表和电压表的重要依据． (2011·高考新课标全国卷)为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图10－5－5所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空： 实验原理的改进 例2 图10－5－5 (1)将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I； (2)然后将S拨向接点2，调节________,使________，记下此时RN的读数； (3)多次重复上述过程，计算RN读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值． 【解析】　本题方法为替代法． 当S接1与接2时通过电路的电流I相同，可知待测μA的内阻与RN的电阻相同． 【答案】　(1)R0　标准电流表(或A0) (2)RN　标准电流表(或A0)的读数仍为I (3)平均值 知能优化演练 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放 * * 第十章　恒定电流 实验十三　把电流表改装为电压表 知识要点归纳 实验目的 1．会用“半偏法”测电流表的内阻． 2．学会把电流表改装为电压表． 3．会用标准电表进行校准． 实验原理 1．“半偏法”测内阻“半偏法”测电流表的内阻电路图如图10－5－1所示，合上S1调整R，使电流表 恰好满偏，再闭合S2， 调整R′，使电流表恰好 半偏，当R?R′时，rg＝R′. 图10－5－1 实验器材 电流表、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻器(大阻值)、标准电压表、导线． 过程分析导引 实验步骤 1．用半偏法测电流表内阻 (1)把两个电键(已经断开)、大阻值变阻器R、电阻箱R′、电流表和电源按照图10－5－1所示的电路连接好； (2)检查电路无误后，闭合S1，调节变阻器R，使电流表满偏，干路电流为Ig； (3)保持R不变，闭合S2后调节R′，使电流表达到半偏(满刻度的一半)； (4)记下此时电阻箱R′的阻值，即为电流表的内阻rg. 2．改装 (1)算出电流表的满偏电压Ug； (2)如果把电流表改装成量程为U的电压表，计算应串联的电阻阻值R3； (3)将电阻箱阻值调为R3，把电流表与电阻箱串联起来． 3．(1)按如图10－5－2所示连接电路，并使变阻器R的滑片在分压值最小的位置，使输出电 压起始为零． 图10－5－2 (2)改变变阻器R的滑片位置，使标准电压表V的示数分别为0.5 V、1.0 V、1.5 V、2.0 V…，直至使电流表达到满偏(注意电压表的量程)，并核对改装的电压表的示数是否正确． 误差分析 1．“半偏法”测电流表内阻时，存在系统误差．当S2闭合后，整个电路的总电阻变小，总电流变大，通过电流表的电流为原来的一半，则通过电阻箱的电流就大于通过电流表的电流． 即R测＜rg.当电路中R?rg时，误差较小,因此要使R?rg，同时电源电动势也应适当大一些．2．改装后的电压表也存在系统误差：因R测＜rg.串联的分压电阻R1计算值偏大．因此改装后电表的量程偏大． 3．电阻箱R′的调节是不连续的，因此要选用精度高的． 4．电阻箱内有多处电刷，电刷上有接触电阻，使阻值偏大．导致改装表的示数偏小，因此要选用接触良好的电阻箱． 5．实验过程中，电压表、电流表的读数会有偶然误差，要用心细致去观测． 注意事项 1．在调节滑动变阻器R的阻值使电流表满偏时，滑动变阻器的阻值要比电流表的内阻rg大得多，一般要求R＞100rg. 2．实验时，在R较大情况下为了使电流表满偏，电源电动势宜大些． 3．闭合开关S1时，必须先将滑动变阻器R的阻值调至最大． 4．闭合开关S2、调节电阻箱R′时，应保持滑动变阻器R的阻值不变． 5．“半偏法”测电流表内阻的实验中R′只能用电阻箱，R可用阻值很大的滑动变阻器或电阻箱． 若实验给出两个电阻箱，一个阻值较大(10 kΩ以上)，另一个阻值较小，一定要把阻值大的连到干路上，阻值小的与电流表并联． 6．改装后电压表校准，校对电路要用分压式，使改装电压表的电压可以从零开始一一校对，且不可超量程． 实验创新 在用“半偏法”测电流表内阻时，由于存在系统误差，使得测量值偏小．我们可以在原电路的基础上在干路中串接一标准电流表A0. 图10－5－3 实验典例探究 (2010·高考北京卷)某同学要把一个量程为200 μA的直流电流计电流表G,改装成量度范围是0～4 V的直流电压表. 对本实验的综合考查 例1 (1)她按图10－5－