高二年級物理有關電流表和電壓表的改裝人版知識精講(編輯修改稿)
2025-05-01 02:40 本頁面
【文章內容簡介】 操作錯誤，故選D。 3. 把電壓表與靜電計不加區(qū)別而導致錯解[例4] 如圖3所示，電源電壓200V，兩個電容器完全相同，關于靜電計讀數U和電壓表讀數，以下說法正確的是（ ）A. U=100V，B. U=0V，C. U=200V，D. U=100V，圖3錯解：由于兩個相同的電容器串聯，所以兩者的讀數均為100V，因而選A。錯因：對電壓表及靜電計的工作原理理解錯誤，電壓表是由表頭C與電阻串聯改裝而成，指針的偏角反映的是流過它的電流，而靜電計跟驗電器相似，是依靠靜電斥力使指針偏轉來測量電壓的。正解：由于在穩(wěn)定的直流電路中，含電容器的支路相當于斷路。因此圖3所示電路中沒有電流，故電壓表的讀數為零，電壓全部降落在C兩端，所以靜電計讀數為200V，故選C。（四）電表改裝后的校準問題分析 高考物理實驗命題的趨勢是在理解教材實驗原理的基礎上進行設計實驗，給出一些電學器材供選擇，并要求設計出實驗方案的題目，就稱之為電學設計性實驗題，電表的改裝和擴程又是電學實驗的一個重點，通過一些原理改裝后的電表必須要進行的一個步驟就是校準，如何進行校準并選擇電路是多數學生的一個弱點，如何求解電學設計性實驗題，下面我們對此進行分析。 1. 電流表的改裝（或擴程）與校準 將電流計改裝成電流表，需將電流計并聯一個較小的電阻；也可將電壓表改裝成電流表，需將電壓表并聯一個小一些的電阻，改裝后的電流表校準時應將改裝好的電流表與標準電流表串聯，看二者的讀數是否一致，如不一致，找出原因再進行改裝，修正。[例1] 實驗室內有一電壓表，量程為，內阻約為，現要將其改裝成量程為的電流表，并進行校準，為此，實驗室提供如下器材：干電池E（電動勢為），電阻箱R，滑動變阻器，電流表A（有三個量程）及開關。（1）對電表改裝時必須知道電壓表的內阻，可用圖1所示的電路測量電壓表的內阻，在既不損壞儀器又能使精確度盡可能高的條件下，電路中的電流表A應選用的量程是 。若合上K，調節(jié)滑線變阻器后測得電壓表的讀數為，電流表A的讀數為，則電壓表的內阻為 。（取三位有效數字）圖1（2）在對改裝成的電流表進行校準時，把A作為標準電流表，畫出對改裝成的電流表進行校準的電路原理圖（滑線變阻器作限流使用）。圖中各元件要用題中給出符號或字母標注。圖中電阻箱的取值R是 （取三位有效數字），電流表A應選用的量程是 。解析：（1）電壓表量程為，內阻約為，所以其額定電流大約為，所以選用的電流表比較準確，由其讀數可知：電壓表的內阻。（2）對改裝成的電流表進行校準時，應把標準電流表和改裝成的電流表串聯才能知道讀數是否準確，題中要求滑線變阻器作限流使用，所以進行校準的電路圖如圖2所示。圖2由改裝電流表的原理可知：改裝后總電路中的電流最多可達，所以電流表A應選用的量程是。 2. 電壓表的改裝（或擴程）與校準將電流計改裝成電壓表，需將電流計串聯一個較大的電阻；小量程的電壓表擴大量程改裝成大量程的電壓表，也需要將小量程的電壓表串聯一個大一些的電阻，改裝后的電壓表校準時應將改好的電壓表與標準電壓表并聯，看二者的讀數是否一致，如不一致，找出原因再進行改裝，修正。[例2] 一個電壓表內阻，量程為，現要利用電阻箱擴大它的量程，改裝成量程為的電壓表，改裝后，再用一量程為的精確的電壓表對其所有刻度進行校準，除了這兩個電壓表、外，還有下列一些器材。電源E（電動勢約為6V，內阻較?。┳冏杵鱎（總電阻約為）電阻箱（）電鍵K導線若干（1）圖3所示是以上器材和兩個電壓表、的實物示意圖，試在圖中畫出連線，連成進行校準時的實驗電路。 圖3 （2）圖中電阻箱的取值等于 。（3）用上述電壓表和改裝后并已校準過的電壓表（以下簡稱）以及一個電鍵和一些導線，去測量一個電動勢大約為的電源的內阻。寫出簡要測量步驟，并用測量的量寫出的表達式。解析：（1）內阻，量程為的電壓表要利用電阻箱擴大它的量程，改裝成量程為的電壓表，需將串聯一個合適的電阻，改裝后，再用一量程為的精確的電壓表對其所有刻度進行校準。需要采用分壓電路，如圖4所示。圖4（2）如圖5所示，根據改裝的原理圖圖5（3）將電壓表通過電鍵、導線與電源連接，讀出上的示數；再將電壓表和串聯，通過電鍵、導線與電源連接，讀出上的示數和上的示數。 3. 電表校準中的誤差原因分析[例3] 如圖6所示，將一個改裝的電流表接入電路進行校準，發(fā)現待測表的讀數比標準表的讀數偏大一些，如果表頭G的是準確的，出現的誤差可能是下述哪種原因引起的（ ）① 的測量值比真實值偏大② 的測量值比真實值偏?、?所并聯的比公式計算出的小④ 所并聯的比公式計算出的大A. ①③ B. ②④
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