少儿班复习实验把电流表改装为电压表学习教案.pptx

少儿少儿(sho r)班复习实验班复习实验 把电流表改装把电流表改装为电压表为电压表第一页，共22页。实验目的实验目的(md)(md)1 1会用会用“半偏法半偏法”测电流表的测电流表的内阻内阻2 2学会把电流表改装为电压表学会把电流表改装为电压表3 3会用标准电表进行校准会用标准电表进行校准实验原理实验原理1 1“半偏法半偏法”测内阻测内阻第1页/共22页第二页，共22页。第2页/共22页第三页，共22页。实验器材实验器材电流表、电阻箱、开关、电池组、电流表、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻器滑动变阻器(大阻值大阻值)、标准电压、标准电压表、导线表、导线(doxin)实验步骤实验步骤1用半偏法测电流表内阻用半偏法测电流表内阻(1)把两个电键把两个电键(已经断开已经断开)、大、大阻值变阻器阻值变阻器R、电阻箱、电阻箱R、电流、电流表和电源按照图甲所示的电路连表和电源按照图甲所示的电路连接好；接好；(2)检查电路无误后，闭合检查电路无误后，闭合S1，调节变阻器调节变阻器R，使电流表满偏，使电流表满偏，干路电流为干路电流为Ig；(3)保持保持R不变，闭合不变，闭合S2后调节后调节R，使电流表达到半偏，使电流表达到半偏(满刻度的满刻度的一半一半)；(4)记下此时电阻箱记下此时电阻箱R的阻值，的阻值，即为电流表的内阻即为电流表的内阻rg.第3页/共22页第四页，共22页。2改装改装(1)算出电流表的满偏电压算出电流表的满偏电压Ug；(2)如果把电流表改装成量程为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的电压表，计算应串联的电阻阻值值R3；(3)将电阻箱阻值调为将电阻箱阻值调为R3，把电，把电流表与电阻箱串联起来流表与电阻箱串联起来3(1)按如图乙所示连接电路，按如图乙所示连接电路，并使变阻器并使变阻器R的滑片在分压值最的滑片在分压值最小的位置小的位置(wi zhi)，使输出电压，使输出电压起始为零起始为零第4页/共22页第五页，共22页。第5页/共22页第六页，共22页。误差分析误差分析1“半偏法半偏法”测电流表内阻时，测电流表内阻时，存在系统误差当存在系统误差当S2闭合后闭合后,整个整个电路的总电阻变小，总电流变大，电路的总电阻变小，总电流变大，通过电流表的电流为原通过电流表的电流为原来的一半来的一半(ybn)，则通过电阻箱，则通过电阻箱的电流就大于通过电流表的电流的电流就大于通过电流表的电流即即R测测rg.当电路中当电路中Rrg时，误差时，误差较小，因此要使较小，因此要使Rrg，同时电，同时电源电动势也应适当大一些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改装后的电压表也存在系统误差：因差：因R测测rg.串联的分压电串联的分压电阻阻R1计算值偏大因此改装后电计算值偏大因此改装后电表的量程偏大表的量程偏大3电阻箱内有多处电刷，电刷上电阻箱内有多处电刷，电刷上有接触电阻，使阻值偏大导致有接触电阻，使阻值偏大导致改装表的示数偏小，因此要选用改装表的示数偏小，因此要选用接触良好的电阻箱接触良好的电阻箱第6页/共22页第七页，共22页。注意事项注意事项1在调节滑动变阻器在调节滑动变阻器R的阻值使的阻值使电流表满偏时，滑动变阻器电流表满偏时，滑动变阻器的阻值要比电流表的内阻的阻值要比电流表的内阻rg大得大得多，一般要求多，一般要求R100rg.2实验时，在实验时，在R较大情况下为了较大情况下为了使电流表满偏，电源电动势使电流表满偏，电源电动势宜大些宜大些3闭合开关闭合开关S1时，必须先将滑时，必须先将滑动变阻器动变阻器R的阻值调至最大的阻值调至最大4闭合开关闭合开关S2、调节电阻箱、调节电阻箱R时，应保持滑动变阻器时，应保持滑动变阻器R的阻值的阻值不变不变5“半偏法半偏法”测电流表内阻的测电流表内阻的实验中实验中R只能用电阻箱，只能用电阻箱，R可用可用阻值很大的滑动变阻器或电阻箱阻值很大的滑动变阻器或电阻箱若实验给出两个电阻箱，一个若实验给出两个电阻箱，一个阻值较大阻值较大(10 k以上以上)，另一个，另一个阻值较小，一定要把阻值大的连阻值较小，一定要把阻值大的连到干路上到干路上(l shng)，阻值小的，阻值小的与电流表并联与电流表并联第7页/共22页第八页，共22页。6改装后电压表校准，校对电改装后电压表校准，校对电路要用分压式，使改装电压表的路要用分压式，使改装电压表的电压可以电压可以(ky)从零开始一一校从零开始一一校对，且不可超量程对，且不可超量程拓展创新拓展创新在用在用“半偏法半偏法”测电流表内阻时，测电流表内阻时，由于存在系统误差，使得测量值由于存在系统误差，使得测量值偏小我们可以偏小我们可以(ky)在原电路在原电路的基础上在干路中串接一标准电的基础上在干路中串接一标准电流表流表A0.第8页/共22页第九页，共22页。第9页/共22页第十页，共22页。经典例题展示经典例题展示例例1考点考点1对实验对实验(shyn)步骤和步骤和原理的考查原理的考查(2012高考天津卷高考天津卷)某同学在某同学在进行扩大电流表量程的实验进行扩大电流表量程的实验(shyn)时，需要知道电流表时，需要知道电流表的满偏电流和内阻他设计了的满偏电流和内阻他设计了一个用标准电流表一个用标准电流表G1来校对待来校对待测电流表测电流表G2的满偏电流和测定的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示已内阻的电路，如图所示已知知G1的量程略大于的量程略大于G2的量程，的量程，图中图中R1为滑动变阻器，为滑动变阻器，R2为电为电阻箱阻箱.该同学顺利完成了这个实该同学顺利完成了这个实验验(shyn).第10页/共22页第十一页，共22页。(1)实验过程包含以下步骤，其合实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为理的顺序依次为_(填步填步骤的字母代号骤的字母代号(diho)；A合上开关合上开关S2B分别将分别将R1和和R2的阻值调至最的阻值调至最大大C记下记下R2的最终示数的最终示数D反复调节反复调节R1和和R2的阻值，使的阻值，使G1的示数仍为的示数仍为I1，使，使G2的指针的指针偏转到满刻度的一半，此时偏转到满刻度的一半，此时R2的的最终读数为最终读数为rE合上开关合上开关S1F调节调节R1使使G2的指针偏转到满的指针偏转到满刻度，此时刻度，此时G1的示数为的示数为I1，记下，记下此时此时G1的示数的示数(2)仅从实验设计原理上看仅从实验设计原理上看,用上用上述方法得到的述方法得到的G2内阻的测量值与内阻的测量值与真实值相比真实值相比_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“相等相等”);第11页/共22页第十二页，共22页。(3)若要将若要将G2的量程扩大为的量程扩大为I，并，并结合前述实验过程中测量的结结合前述实验过程中测量的结果，写出需在果，写出需在G2上并联的分流上并联的分流电阻电阻(dinz)RS的表达式，的表达式，RS_.【解析】【解析】(1)开关闭合前应使开关闭合前应使回路中的总电阻回路中的总电阻(dinz)值最大，值最大，实验实验时，先闭合时，先闭合S1，调整，调整R1使使G2满满偏，测出偏，测出G2的满偏电流，然后的满偏电流，然后利用半偏法利用半偏法(比较法比较法)测出测出G2的电的电阻阻(dinz)故合理的顺序依次故合理的顺序依次为为BEFADC.第12页/共22页第十三页，共22页。第13页/共22页第十四页，共22页。例例2考点考点2对本实验的综合考查对本实验的综合考查(2010高考北京卷高考北京卷)某同学要某同学要把一个量程为把一个量程为200 A的直流电流的直流电流计计G，改装成量度范围，改装成量度范围(fnwi)是是04 V的直流电压表的直流电压表(1)她按如图所示电路、用半偏她按如图所示电路、用半偏法测定电流计法测定电流计G的内电阻的内电阻rg，其，其中电阻中电阻R0约为约为1 k.为使为使rg的测的测量值尽量准确，在以下器材中量值尽量准确，在以下器材中,电源电源E应选用应选用_，电阻器，电阻器R1应选用应选用_，电阻器，电阻器R2应选用应选用_(选填器材前的选填器材前的字母字母)A电源电源(电动势电动势1.5 V)B电源电源(电动势电动势6 V)C电阻箱电阻箱(0999.9)D滑动变阻器滑动变阻器(0500)第14页/共22页第十五页，共22页。E电位器电位器(一种可变电阻，与滑一种可变电阻，与滑动变阻器相当动变阻器相当)(05.1 k)F电位器电位器(051 k)(2)该同学在开关断开情况下，检该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将查电路连接无误后，将R2的阻值的阻值调至最大后续的实验操作步骤调至最大后续的实验操作步骤依次是：依次是：_，_，_，_，最后记录，最后记录R1的的阻值并整理好器材阻值并整理好器材.(请按合理请按合理(hl)的实验顺序，选填下列步骤的实验顺序，选填下列步骤前的字母前的字母)A闭合闭合S1B闭合闭合S2C调节调节R2的阻值，使电流计指的阻值，使电流计指针偏转到满刻度针偏转到满刻度D调节调节R2的阻值，使电流计指的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半针偏转到满刻度的一半E调节调节R1的阻值，使电流计指的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半针偏转到满刻度的一半F调节调节R1的阻值，使电流计指的阻值，使电流计指针偏转到满刻度针偏转到满刻度第15页/共22页第十六页，共22页。(3)如果所得的如果所得的R1的阻值为的阻值为300.0，则图中被测电流计，则图中被测电流计G的内阻的内阻rg的测量值为的测量值为_，该测量，该测量值值_实际值实际值(选填选填“略大于略大于”、“略小于略小于”或或“等于等于”)(4)给电流计给电流计G_联联(选填选填“串串”或或“并并”)一个阻值为一个阻值为_k的电阻，就可以将该的电阻，就可以将该电流计电流计G改装为量程改装为量程4 V的电压表的电压表【解析】【解析】(1)考虑到减小误差，考虑到减小误差，电源应选电源应选(yn xun)电动势较大电动势较大的的B.R1要选能读出接入电路的电要选能读出接入电路的电阻值的电阻箱阻值的电阻箱.R2在电路中是限流在电路中是限流连接，应选连接，应选(yn xun)用总阻值用总阻值大于大于30 k的电位器的电位器F.(2)电流半偏法的具体操作顺序是：电流半偏法的具体操作顺序是：S1断开，断开，S2闭合；闭合；调节调节R2，使电流计指针满偏；，使电流计指针满偏；闭合闭合S1；保持保持R2不变，调节不变，调节R1，使，使电流计指针半偏；电流计指针半偏；读出读出R1，即，即为电流计内阻值为电流计内阻值第16页/共22页第十七页，共22页。【答案【答案(d n)】(1)BCF(2)BCAE(3)300略小于略小于(4)串串19.7第17页/共22页第十八页，共22页。【规律总结】仪器【规律总结】仪器(yq)选择选择的一般顺序是先易后难首先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确定出必须使用而又唯一的仪器器(yq)，然后以其为突破口，然后以其为突破口，根据电路要求和计算，选择出根据电路要求和计算，选择出电源、滑动变阻器、电流表、电源、滑动变阻器、电流表、电压表以及合理的量程待测电压表以及合理的量程待测元件的额定电流、额定电压元件的额定电流、额定电压(估估算值算值)是选择合适量程的电流表是选择合适量程的电流表和电压表的重要依据和电压表的重要依据第18页/共22页第十九页，共22页。创新实验评析创新实验评析【范例】【范例】(2011高考新课标高考新课标全国卷全国卷)为了测量一微安表头为了测量一微安表头A的的内阻，某同学设计了如图所示的内阻，某同学设计了如图所示的电路电路(dinl)图中，图中，A0是标准是标准电流电流表，表，R0和和RN分别是滑动变阻器分别是滑动变阻器和电阻箱，和电阻箱，S和和S1分别是单刀双分别是单刀双掷开关和单刀开关，掷开关和单刀开关，E是电池是电池完成下列实验步骤中的填空：完成下列实验步骤中的填空：第19页/共22页第二十页，共22页。(1)将将S拨向接点拨向接点1，接通，接通S1，调，调节节_，使待测表头指针，使待测表头指针偏转到适当偏转到适当(shdng)位置，记位置，记下此时下此时_的读数的读数I；(2)然后将然后将S拨向接点拨向接点2，调节，调节_，使，使_，记下，记下此时此时RN的读数；的读数；(3)多次重复上述过程，计算多次重复上述过程，计算RN读数的读数的_，此即为待测，此即为待测微安表头内阻的测量值微安表头内阻的测量值第20页/共22页第二十一页，共22页。【解析】【解析】(1)将将S拨向接点拨向接点1，接通接通S1，调节，调节R0，使待测表头，使待测表头(bio tu)指针偏转到适当位置，指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表记下此时标准电流表(或或A0)的的读数读数I.(2)然后将然后将S拨向接点拨向接点2，调节，调节RN，使标准电流表，使标准电流表(或或A0)的读的读数仍为数仍为I，记下此时，记下此时RN的读数的读数(3)多次重复上述过程，计算多次重复上述过程，计算RN读数的平均值，即为待测微安读数的平均值，即为待测微安表头表头(bio tu)内阻的测量值内阻的测量值【答案】【答案】(1)R0标准电流表标准电流表(或或A0)(2)RN标准电流表标准电流表(或或A0)的读的读数仍为数仍为I(3)平均值平均值【名师点评】本题的创新之【名师点评】本题的创新之处是实验原理的改进，即用替处是实验原理的改进，即用替代法测未知电流表的内阻代法测未知电流表的内阻第21页/共22页第二十二页，共22页。