有关电流表和电压表的改装.doc

:(一)(1)我们通常所说的电流表是指灵敏电流计,由于其量程太小,一般情况下不能直接测量电流,而是用于检测有无电流和电流的方向,或作为改装量程较大的电流表和电压表的表头使用。(2)主要参数:电流表的内阻;指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流,又叫做电流表的量程;指针偏转到最大刻度时,电流表两端的电压叫做满偏电压。由欧姆定律可得。(1)电压表的改装原理将电流表的示数根据欧姆定律转化为电压值,可以直接测量电压,由于量程太小,无法直接测量较大的电压,如果给小量程的电流表串联一个分压电阻,就可以测量较大的电压,因此电流表串联一个分压电阻后就成为电压表。图1(2)分压电阻的计算根据串联电路的分压原理有:解得分压电阻:若表示量程的扩大倍数(即)(1)电流表的改装原理小量程的电流表测量范围较小,直接串联在电路中有可能烧坏电流表,因此需要并联一个分流电阻,就可以测量较大的电流,即扩大了电流表的量程。(2)分流电阻的计算根据并联分流的原理有:解得应并联的分流电阻:若用表示量程的扩大倍数(即)则改装成的电流表的内阻为可见电流表的内阻很小,对于理想的电流表,其内阻可以忽略不计,串联在电路中可以看作短路。[例1],内阻为的电压表改装成量程为30V的电压表,应   联   的电阻。分析与解答:原来的电压表,内阻为,改装后的量程为30V。需串联的电阻R,扩大倍数,所以。 [例2]一个电流表的内阻为,最大量程为10A,刻度盘分为100个刻度,现将其量程扩大为100A,需要   联一个   的电阻,此时刻度盘的每个刻度表示   A,新的电流表的内阻为    。分析与解答:电流表的量程扩大,需并联一个分流电阻,原来电流表的最大量程为10A,刻度数为,改装后的量程为100A,根据欧姆定律得:并联电路的阻值:新电流表的内阻:新电流表的每个刻度值表示: (二)电表的非常规接法电表的常规接法是:电流表串联接入电路中,电压表并联接入电路中,如果没有特别声明,可把电表理想化,即认为电流表的内阻,电压表的内阻;电表的接入和取出对电路不产生影响。实际使用中,电流表内阻很小但不为零,电压表内阻很大但不为无穷大,这就是非理想电表。非理想电表对电路的影响不能忽略。实验时,在特定条件下电表可以采用非常规接法,即电流表并联在用电器两端,电压表串联在电路中,老师将结合典型试题,对电表的非常规接法作一分析探讨。(1)要求测量电压表的内阻时,可以把电压表当做定值电阻串联在电路中,此时电压表的示数就是它两端的实际电压,若用电流表与它串联、由电流表上读出电流示数。用便可计算出电压表的内阻,此接法避免了“伏安法测电阻”的实验中,由于电压表、电流表的接入导致测量值与真实值不符而产生的误差。[例1]某电压表的内阻在~之间,现要较精确测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:(量程3V)(量程)(量程)()(最大阻值)(电动势4V),导线若干(1)所提供的电流表中,应选用    (填写字母代号)(2)为了尽量减小误差,要求测量多组数据,试画出符合要求的实验电路图。分析与解答:(1)要测量电压表的内阻,它两端的电压可由电压表的示数读出,流过电压表的电流要用电流表与它串联才能测出,因为电压表量程为3V,内阻,所以流过电压表的最大电流为:则电流表应选择A1。(2)因为滑动变阻器电阻比电压表内阻小得多,且要求尽量减小误差,需要测量多组数据,所以采用分压电路,电路如图1所示。图1若待测电阻为高值电阻,由于流过高值电阻的电流太小不便用电流表测量时,可用一已知内阻的电压表,采用非常规接法可以测出高值电阻值。 [例2]一只电压表,量程已知,内阻为,另有一电源(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略不计)。请用这只电压表、电源、1个开关和若干导线设计测量某一高值电阻的实验方法。(已知的值与相差不大。)分析与解答:由于电源内阻不计,直接用电压表接到电源正、负极上,电压表读数就是电源的电动势,即;用电压表与串联,如图2所示,此时电压表读数为,所以两端电压为,则解之得 ,把电流表并联在电路上时,流过电流表的电流小于电流表的量程,这种非常规接法是可行的。[例3]从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。器材(代号)规格电流表()量程,内阻待测(约)电流表()量程,内阻电压表()量程,内阻电阻()阻值约,作保护电阻用滑动变阻器(R2)总阻值约电池(E)电动势,内阻很小开关(S) 导线若干 (1)画出电