高二年級物理有關電流表和電壓表的改裝人版知識精講(已修改)
2025-04-16 02:40 本頁面
【正文】 .. . . ..高二物理有關電流表和電壓表的改裝人教版【本講教育信息】一. 教學內(nèi)容： 有關電流表和電壓表的改裝二. 知識要點：（一）電流表和電壓表的改裝1. 電流表以及其參數(shù)（1）我們通常所說的電流表是指靈敏電流計，由于其量程太小，一般情況下不能直接測量電流，而是用于檢測有無電流和電流的方向，或作為改裝量程較大的電流表和電壓表的表頭使用。（2）主要參數(shù)：電流表的內(nèi)阻；指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流叫作滿偏電流，又叫做電流表的量程；指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時，電流表兩端的電壓叫做滿偏電壓。由歐姆定律可得。2. 電壓表的改裝（1）電壓表的改裝原理將電流表的示數(shù)根據(jù)歐姆定律轉(zhuǎn)化為電壓值，可以直接測量電壓，由于量程太小，無法直接測量較大的電壓，如果給小量程的電流表串聯(lián)一個分壓電阻，就可以測量較大的電壓，因此電流表串聯(lián)一個分壓電阻后就成為電壓表。圖1（2）分壓電阻的計算根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理有：解得分壓電阻：若表示量程的擴大倍數(shù)（即）則3. 電流表改裝（1）電流表的改裝原理小量程的電流表測量范圍較小，直接串聯(lián)在電路中有可能燒壞電流表，因此需要并聯(lián)一個分流電阻，就可以測量較大的電流，即擴大了電流表的量程。（2）分流電阻的計算根據(jù)并聯(lián)分流的原理有：解得應并聯(lián)的分流電阻：若用表示量程的擴大倍數(shù)（即）則改裝成的電流表的內(nèi)阻為可見電流表的內(nèi)阻很小，對于理想的電流表，其內(nèi)阻可以忽略不計，串聯(lián)在電路中可以看作短路。[例1] ，內(nèi)阻為的電壓表改裝成量程為30V的電壓表，應 聯(lián) 的電阻。分析與解答：原來的電壓表，內(nèi)阻為，改裝后的量程為30V。需串聯(lián)的電阻R，擴大倍數(shù)，所以。[例2] 一個電流表的內(nèi)阻為，最大量程為10A，刻度盤分為100個刻度，現(xiàn)將其量程擴大為100A，需要 聯(lián)一個 的電阻，此時刻度盤的每個刻度表示 A，新的電流表的內(nèi)阻為 。分析與解答：電流表的量程擴大，需并聯(lián)一個分流電阻，原來電流表的最大量程為10A，刻度數(shù)為，改裝后的量程為100A，根據(jù)歐姆定律得：并聯(lián)電路的阻值：新電流表的內(nèi)阻：新電流表的每個刻度值表示：（二）電表的非常規(guī)接法電表的常規(guī)接法是：電流表串聯(lián)接入電路中，電壓表并聯(lián)接入電路中，如果沒有特別聲明，可把電表理想化，即認為電流表的內(nèi)阻，電壓表的內(nèi)阻；電表的接入和取出對電路不產(chǎn)生影響。實際使用中，電流表內(nèi)阻很小但不為零，電壓表內(nèi)阻很大但不為無窮大，這就是非理想電表。非理想電表對電路的影響不能忽略。實驗時，在特定條件下電表可以采用非常規(guī)接法，即電流表并聯(lián)在用電器兩端，電壓表串聯(lián)在電路中，老師將結(jié)合典型試題，對電表的非常規(guī)接法作一分析探討。1. 電壓表的串聯(lián)接法（1）要求測量電壓表的內(nèi)阻時，可以把電壓表當做定值電阻串聯(lián)在電路中，此時電壓表的示數(shù)就是它兩端的實際電壓，若用電流表與它串聯(lián)、由電流表上讀出電流示數(shù)。用便可計算出電壓表的內(nèi)阻，此接法避免了“伏安法測電阻”的實驗中，由于電壓表、電流表的接入導致測量值與真實值不符而產(chǎn)生的誤差。[例1] 某電壓表的內(nèi)阻在~之間，現(xiàn)要較精確測量其內(nèi)阻，實驗室提供下列可選用的器材：A. 待測電壓表V（量程3V）B. 電流表A1（量程）C. 電流表（量程）D. 電流表（）E. 滑動變阻器R（最大阻值）F. 電源E（電動勢4V）G. 開關S，導線若干（1）所提供的電流表中，應選用 （填寫字母代號）（2）為了盡量減小誤差，要求測量多組數(shù)據(jù)，試畫出符合要求的實驗電路圖。分析與解答：（1）要測量電壓表的內(nèi)阻，它兩端的電壓可由電壓表的示數(shù)讀出，流過電壓表的電流要用電流表與它串聯(lián)才能測出，因為電壓表量程為3V，內(nèi)阻，所以流過電壓表的最大電流為：則電流表應選擇A1。（2）因為滑動變阻器電阻比電壓表內(nèi)阻小得多，且要求盡量減小誤差，需要測量多組數(shù)據(jù)，所以采用分壓電路，電路如圖1所示。圖1若待測電阻為高值電阻，由于流過高值電阻的電流太小不便用電流表測量時，可用一已知內(nèi)阻的電壓表，采用非常規(guī)接法可以測出高值電阻值。[例2] 一只電壓表，量程已知，內(nèi)阻為，另有一電源（電動勢未知，但不超過電壓表的量程，內(nèi)阻可忽略不計）。請用這只電壓表、電源、1個開關和若干導線設計測量某一高值電阻的實驗方法。（已知的值與相差不大。）分析與解答：由于電源內(nèi)阻不計，直接用電壓表接到電源正、負極上，電壓表讀數(shù)就是電源的電動勢，即；用電壓表與串聯(lián)，如圖2所示，此時電壓表讀數(shù)為，所以兩端電壓為，則解之得 2. 電流表的并聯(lián)接法當電路兩端電壓很小，把電流表
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