电表的改装人教版.ppt

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1、电表的改装、电阻的测量电表的改装、电阻的测量 一、电压表和电流表一、电压表和电流表 （1）电流计）电流计G G的原理和主要参数的原理和主要参数电流表电流表G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用生偏转的原理制成的，且指针偏角生偏转的原理制成的，且指针偏角与电流强度与电流强度I成正比，即成正比，即kI，故表的刻度是故表的刻度是均匀均匀的。的。电流表的主要参数有：电流表的主要参数有：表头内阻表头内阻Rg：即电流表线圈的电阻即电流表线圈的电阻满偏电流满偏电流Ig：即电流表允许通过的即电流表允许通过的最大最大电流值，此电流值，此 时指针达到时指针达到满满偏偏；满偏电压满偏

2、电压U：即指针即指针满满偏偏时，加在表头两端的电压，时，加在表头两端的电压，故故Ug IgRg已知：表头内阻已知：表头内阻Rg、满偏电流满偏电流Ig、满偏电压满偏电压U，完成完成下面计算：下面计算：（2）改装成电压表）改装成电压表 改装的目的是：改装的目的是：。能测量更高的电压值能测量更高的电压值方法：方法：若量程扩大若量程扩大n倍，则应给电流表倍，则应给电流表联一个电阻。联一个电阻。串串故量程扩大故量程扩大的倍数越高，的倍数越高，串联的电阻串联的电阻值越大值越大，电，电压表的内阻压表的内阻越大。越大。（3）电流表改装成电流表）电流表改装成电流表改装的目的是：改装的目的是：。测量更大的电流测量

3、更大的电流方法：方法：若量程扩大若量程扩大n倍，则应给电流表倍，则应给电流表联一个电阻联一个电阻并并故量程扩大的倍数故量程扩大的倍数越高，并联的电阻越高，并联的电阻值越小，电流表的值越小，电流表的内阻越小。内阻越小。说明：说明：改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流电压仍为电流表的满偏电流Ig和满偏电压和满偏电压Ug，只只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。量程扩大了。？改装后的电表

4、中通过电流计？改装后的电表中通过电流计G的最大电流的最大电流Imax与两端的最高电压与两端的最高电压Umax变为多少？变为多少？（4）如何测量）如何测量Rg？（半偏法测内阻）（半偏法测内阻）原理：原理：左边图为并联分流，左边图为并联分流，RR分去分去一半的电流故有一半的电流故有I Ig g=I=IR R，故故有有R Rg g=R=R。（前提是电路中电流不变）前提是电路中电流不变）对对R、R有何要求？有何要求？当当R比比R/大很多时，调节大很多时，调节R/基本上不改变电路的总基本上不改变电路的总电阻，可认为总电流不变。电阻，可认为总电流不变。实际上，实际上，S2闭合后，总电阻略有减小，总电流略有

5、增大，闭合后，总电阻略有减小，总电流略有增大，当电流表半满偏时，通过当电流表半满偏时，通过R/的电流比通过电流表的电流的电流比通过电流表的电流稍大，即稍大，即R/比比rg稍小，因此此步测量的系统误差，总是稍小，因此此步测量的系统误差，总是使使rg的测量值偏小。的测量值偏小。方法是：先断开方法是：先断开S2，闭合闭合S1，调节调节R，使电流表满偏；使电流表满偏；然后闭合然后闭合S2，调节调节R/，使电流表达到半满偏。当使电流表达到半满偏。当R比比R/大很多时，可以认为大很多时，可以认为rg=R/。例题例题1 1：一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻：一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流

6、）为度电流）为Ig=50A，表头电阻表头电阻Rg=1k，1 1）若改装成量程为）若改装成量程为Im=1mA的电流表，应如何改装？的电流表，应如何改装？2 2）若将改装后的电流表再改装成量程为）若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的的 电压表，应如何改装？电压表，应如何改装？例题例题2 2：一伏特计由电流表：一伏特计由电流表G G与电阻与电阻R R串联而成，串联而成，如图所示。若在使用中发现此伏特计的读数总如图所示。若在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进？以改进？（）A A、在在R R上串联一比上串联一比R R

7、小得多的电阻；小得多的电阻；B B、在在R R上串联一比上串联一比R R大得多的电阻；大得多的电阻；C C、在在R R上并联一比上并联一比R R小得多的电阻；小得多的电阻；D D、在在R上并联一比上并联一比R大得多的电阻；大得多的电阻；R 解：电流表的电流偏小，即解：电流表的电流偏小，即内电阻过大，应并联一个电内电阻过大，应并联一个电阻，只是稍小，故应只将内阻，只是稍小，故应只将内阻稍改就行，故并一个大电阻。阻稍改就行，故并一个大电阻。D例题例题3 3：如图所示，四个相同的电流表分别改装成：如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表两个安培表和两个伏特表。安培表A A1

8、 1的量程大于的量程大于A A2 2的量程，伏特表的量程，伏特表V V1 1的量程大于的量程大于V V2 2的量程，把它们按的量程，把它们按图接入电路，则图接入电路，则安培表安培表A A1 1的读数的读数 安培表安培表A A2 2的读数；的读数；安培表安培表A A1 1的偏转角的偏转角 安培表安培表A A2 2的偏转角；的偏转角；伏特表伏特表V V1 1的读数的读数 伏特表伏特表V V2 2的读数；的读数；伏特表伏特表V V1 1的偏转角的偏转角 伏特表伏特表V V2 2的偏转角；的偏转角；（填（填“大于大于”，“小于小于”或或“等于等于”）大于大于等于等于大于大于等于等于二、电阻的测量二、电

9、阻的测量1、伏安法、伏安法1）原理：）原理：2）、测量电路：安培表的内外接）、测量电路：安培表的内外接比较项目比较项目电流表内接法电流表内接法电流表外接法电流表外接法电路电路测量结果测量结果R测测RxR测测Rx误差原因误差原因适用条件适用条件电流表的分压电流表的分压电压表的分流电压表的分流RRARVR=U/I U/I例例4、现欲测一阻值约为、现欲测一阻值约为5的电阻，所的电阻，所用电压表内阻用电压表内阻10K，所用电流表内阻所用电流表内阻0.1，那么应采用哪种测量电路？那么应采用哪种测量电路？采用电流表外接；采用电流表内接。安培表外接点触法也可用来判断安培表的内外接：(1)接在a和b时伏特表示

10、数有明显变化，则宜采用外接法；(2)接在a和b时安培表示数有明显变化，则宜采用内接法.比值比较法比值比较法例题例题5 5：某电流表的内阻在某电流表的内阻在0.10.2之间，现要之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：测量其内阻，可选用的器材如下：A A待测电流表待测电流表A A1 1（量程量程0.60.6A A）；）；B B电压表电压表V V1 1（量程量程3 3V V，内阻约内阻约2 2k k）C C电压表电压表V V2 2（量程量程1515V V，内阻约内阻约1010k k）；）；D D滑动变阻器滑动变阻器R R1 1（最大电阻最大电阻1010）E E定值电阻定值电阻R R2 2（阻值阻值

11、5 5）F F电源电源E E（电动势电动势4 4V V）G G电键电键S S及导线若干及导线若干（1 1）电压表应选用）电压表应选用_；（2 2）画出实验电路图；）画出实验电路图；（3 3）如测得电压表的读数为）如测得电压表的读数为V V，电流表的读数为电流表的读数为I I，则电流表则电流表A A1 1内阻的表达式为：内阻的表达式为：R RA A=_=_。解：本题利用电压表指测电压，电流表指测电流的解：本题利用电压表指测电压，电流表指测电流的功能，根据欧姆定律功能，根据欧姆定律R=U/I计算电流表的内阻。计算电流表的内阻。由于电源电动势为由于电源电动势为4V，在量程为在量程为15V的电压表中有

12、的电压表中有2/32/3的刻度没有利用，测量误差较大，因而不能选；的刻度没有利用，测量误差较大，因而不能选；量程为量程为3V的电压表其量程虽然小于电源电动势，但的电压表其量程虽然小于电源电动势，但可在电路中接入滑动变阻器进行保护，故在电压表可在电路中接入滑动变阻器进行保护，故在电压表选用时用选用时用V1。由于电流表的内阻在由于电流表的内阻在0.10.2之间，量程为之间，量程为0.6A，电流表上允许通过的最大电压为电流表上允许通过的最大电压为0.12V因而伏特表不能并联在电流表的两端，必须将一个因而伏特表不能并联在电流表的两端，必须将一个阻值为阻值为5的定值电阻的定值电阻R2与电流表串联再接到伏

13、特与电流表串联再接到伏特表上，才满足要求表上，才满足要求。滑动变阻器在本实验中分压与限流的连接方式均符合滑动变阻器在本实验中分压与限流的连接方式均符合要求，但考虑限流的连接方式节能些，因而滑动变阻要求，但考虑限流的连接方式节能些，因而滑动变阻器采用限流的连接方式器采用限流的连接方式。故本题电压表选用故本题电压表选用V1；设计电路图如图所示；设计电路图如图所示；电流表电流表A1内阻的表达式内阻的表达式为：为：RA=U/I-R2。例例题题6：要要测测定定一一个个5 左左右右的的电电阻阻，手手头头备备有有的的器器材有几种：材有几种：A电池组电池组(E=3V，r1)B电流表（量程电流表（量程03A，内阻内阻00125）C电流表电流表(量程量程00.6A，内阻内阻0.125)D电压表电压表(量程量程03V，内阻内阻3K)E电压表电压表(量程量程015V；电阻电阻15k)F滑动变阻器滑动变阻器(最大值最大值20，限制电流限制电流1A)G滑动变阻器滑动变阻器(最大值最大值2000，限流限流0.3A)H电键，导线若干电键，导线若干试试选选定定一一个个较较合合宜宜的的实实验验方方案案，把把选选用用器器材材代代号号写写在在括括号号内内（）并并画画出出原原理理图图，同同时时把把所附实物图用线连成所确定的实验电路来所附实物图用线连成所确定的实验电路来电源电源RXRVARx