.高中物理电表问题总汇一、电表、电表的改装G 灵敏电流表1. ()三个主要参数1 电流表线圈的电阻,大约几十欧到几百欧。
①内阻Rg: 指针批转到最大刻度时的电流,大约几十微安到几毫安。
②满偏电流Ig:U g时两端的电压,大约零点几伏。
③满偏电压Ug:电流表通过IgUg=IgRg)三个参数间的关系:由欧姆定律可知(2G注意:电表就是电阻。
I 2.电压表R)电压表的改装(1分去多RU的电压表时,应串联一个电阻电流表G 的电压量程Ug=IgRg,当改装成量程为,电阻叫分压电阻。
RU-Ug余的电压U据串联电路的特点得:U-Ug g U?UU G gg?I?g RR I g R R R)U?U(gg?R解得:g Ug gU Rv=Rg+R)电压表的内阻:2(G电流表的改装3.IR,当改装成量电流表G 的电压量程Ug=IgRg,程为I的电流表时,应并联一个电阻R分去多余的电流I-Ig 电阻R叫分流电阻。
I-I R 据并联电路的特点得:RI?I)U?IR?(+-gggg G RI rE gg?解得:R R II?g R/(R+Rg) )电流表的内阻:(2R=Rg×A 4.电流表改装成欧姆表①原理:闭合电路的欧姆定律红表笔黑表笔,使电流表的R1②如图所示,当红、黑表笔短接时,调节此时指针所指表盘上满刻度处对应两表指针达到满偏电流,1图笔间电阻为零。
这时有:E?I g r?RR?E g?I时,电流表的电流为:Rx③当两表笔间接入电阻x RR?R?r?xg..E R红表笔黑表笔RxRx值,就构成了欧姆表。
随着改变,将电流表表盘上Ix处表上对应的当Rx改变时,IxR+Rg+r R内=④中值电阻:欧姆表的内阻即为中值电阻R中=不是线性关系,欧姆表表盘刻度不均匀。
Ix与Rx 因P二、滑动变阻器的两种接法 1.限流接法aR ERx 2所示。
如图0)?(?Er?U的电压调节范围:用电器Rx x RRx?EI电路消耗的总功率为:限流接法的选用原则:2 图S E①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节,与只在小范围内变化,且待测电阻RxR接近时。
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求时。
③两种方法都满足时优先选用限流接法。
Rx分压接法2. 所示如图3PE≤Ux≤。
0①Rx电压调节范围Ra②开关闭合前,P应在a端。
分压接法的选用原则:①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。
3 图S E ,且要求电压变化范围较大时。
②待测电阻Rx远大于R ③采用限流接法时,电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx 的额定值或电表量程时。
三、电阻的测量421)原理:部分电路的欧姆定律。
()电流表外接法,如图所示。
( 1.伏安法测电阻误差分析:URUR V XVVV=R??R=测真IIR?RI?4 图VXAAV A RV产生误差的原因:电压表Rv远小于分流。
适用于测小阻值电阻,即Rx时。
..](3)电流表内接法,如图5所示。
误差分析:UU?U 5图AVV R=?R?R?R=A AX测真II R AA待分压。
产生误差的原因:电流表A远大于R时。
适用于测大阻值电阻,即Rx V A)内、外接法的选用原则(4 ①计算临界电阻:RRR?A V0A abRx>R,待测电阻为大电阻,用内接法若6图0R待,待测电阻为小电阻,用外接法若Rx<R0。
即大电阻,内接法;小电阻,外接法。
大内小外RxA 的大致值时,R、R②试触法确定内外接法:在不知道R、XV A变化大,若V、6所示触头分别接触ab两点:可用试触法,如图a分流大,应用VA说明A变化大说明分压大,应用外接法;若bV 内接法。
S2Ω)的阻值(约为300例1:某同学欲测一电阻Rx 电流表,量程10mA;可供选择的仪器有:电流表A1R S15V;电源,量程量程3V;电压表VA,量程0.6A;电压表V,1221电动势为4.5V。
请同学们按图接好电路,闭合S后,把开关S21拨至a时,发现两电表的指针偏转的角度都在满偏的4/5处;再把开关S拨至b时,发现其2中一个电表的指针偏转几乎不变,另一个电表的指针偏转的角度在满偏的3/4处;该同学在实验中所选电压表的量程为()A2所选电流表的量程为()Rx的测量值为()。
2.安安法测电阻A1若电流表内阻已知,则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用. 图7(1)如图7所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知A的内阻R,则可测得A的内阻R=IR/I.2112211A2(2)如图8所示,当两电表的满偏U》U时,A串联一电阻R,11A1A2同样则可测得R的内阻R=I(R+R)/I. 220121R0例2.用以下器材测量一待测电阻的阻值,器材如下:电流表A(量程1A1250mA,内阻r=5Ω);标准电流表A(量程300mA,内阻r约为5Ω);212待测电阻R(阻值约为100Ω);滑动变阻器R(最大阻值为10Ω);图8 21电源E(电动势约为10V,内阻r约为1Ω);开关S,导线若干。
(1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并表明代号。
(2)实验中,需要直接测量的物理量是()用测的量表示待测电阻R的阻值的计算公式是()13.伏伏法测电阻若电压表内阻已知,则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用。
图9(1)如图9所示,当两电表的满偏电流接近时,如果VV2 1已知V的内阻R,则可测得V的内阻R=UR/U.1211221..(2)如图10所示,当两电表的满偏电流I》V2的,同样则可测得RV并联一电阻RI时V201V1U内阻为2?V2UU2 ?11R RR0110 图的阻值用以下器材测量一待测电阻Rx例3.=750内阻r电压表V1(量程1.5V,Ω)900~1000:电源E(电动势约为9V,有一定内阻);(1,SR(最大阻值为100Ω);开关滑动变阻器电压表V (量程5V,内阻r约为2500Ω);Ω);22导线若干。
的几种原理图。
测量中要求电压表的读数不小于量程的1/3,试画出实验中测量电阻Rx(1),则用U的读数为U,V的读数为(2)若电压表V2211的阻值的计算公式已知量和测的量表示待测电阻Rx A2是:A电阻箱或定值电阻当电表用4.1 R 11 图可测得电流表所示:如图11(1)电阻箱作电压表用,-I)R/I=(A的内阻RI22122)RI-I图中电阻箱R可测得电压为(21A1)电阻箱作电流表用(2UU Rx R则测得干路电流为:所示,若已知R及如图12??I,VRR V A2 R IR1U12图V 13 图R VR比较法测电阻5.1 I,AA表、表的示数I、13如图所示,测得电阻箱R的阻值及21121./I可得Rx=IR121S))=II(Rx+R(R+R若考虑电表内阻的影响,则:A211A122 R替代法测电阻6.R I;所示,①S接1,调节R,读出电流表示数为如图14214图。
R不变,调节电阻箱R,使电流表示数也为I,保持②S接212由上可得:R=R1X该方法的优点是消除了电表内阻对测量结果的影响,缺点是电阻箱内阻R不可以连续调节。
G7.半偏法测电阻15图(1)半偏法测电流表内阻所示,测电流表G的内阻:15方法一:如图R0S ;R①将电阻箱的电阻调到0 ;R,使电流表G达到满偏电流I调节②闭合S00=R;④由上可得RG不变,调节③保持RR使电流表示数为I0/2G0 R注意:当》R时,测量误差小,此方法适合测大阻值电流表内阻,且测量值偏大。
0G 16方法二:如图所示测量电流表A的内阻. .①断开S,闭合S,调节R,使A表满偏为I;0210A I,使电流表读数为,调节R②保持R不变,闭合S002=RR③由上得A时,测量误差小,此方法适合测小阻RR》注意:当A RR值电流表内阻,且测量值偏小。
电源电动势宜大一些16图)半偏法测电压表内阻(2S1的内阻:所示,测电压表V方法一:如图17时,测得电压表示RR的电阻调到①闭合S,将电阻箱1 U;数为1;V的示数为U/2②调节电阻箱阻值为R,使电压表V 12-2R由上可得R=R R 12V的内阻:方法二:如图18所示,测电压表V17 图的阻值调到最大;P滑到最右端,电阻箱R①将滑动变阻器的画片S,使电压表示数指到满刻度;S,调节R②闭合S、021r=0E R,使电压表示数指到满刻度的一半;R③打开S,保持不变,调节02=R ④由上可得R V++--S GG 2 r E E rRR VR红表笔红表笔R黑表笔黑表笔0Rx S1 19 图测电阻18 图欧姆调零19所示:8.欧姆表测电阻,如图⑤改换档位⑥重新欧姆调零④测电阻Rx. ①机械调零②选档③欧姆调零⑦测电阻S2注意:待测电阻的读数应为表盘读数乘以倍数,指针应指在表盘刻度的V的部分,否则需换挡,换挡后需重新欧姆调零。
1/3~2/312消除电表内阻对测量结果的影响9.A不论电表内接还是外借都存伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响,例4.RR完成下列实验在系统误差,为消除系统误差而设计的补偿电路如图所示,0x R Rx的表达式。
步骤并写出待测电阻,安培U闭合,调节R,读出电压表读数②将①先将S 闭合。
S与1112S1I表读数1③————————————————————=———————④根据上述测量结果,算出Rx 四、实物图连线要求:导线不能有交叉、分支,导线必须接在接线柱上;电表的正负极与电源的正负极不能接错。
例5.为了测量一个“12V、5W”的小灯泡的不同电压下的功率,给定了以下器材:..,电压表:0~3V 电源:12V,内阻不计;电流表:0~0.6A ,0~3A,内阻可忽略;开关一个,0~20Ω,允许最大电流1A;0~15V,内阻很大;滑动变阻器;阻值范围导线若干。
.12V 实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到.3的实物图上连接请在右框中画出实验电路图.②按画出的电路图,在下面图①54所示。
某次测量时,电流表指针位置如图③某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图W。
所示,电流表读数为A,此时小灯泡的实际功率为图练习1:练习的R1.有甲乙两个不同的电流表,每个表的指针偏转与电流成正比且刻度均匀。
把阻值为1电阻与甲表串联,阻值未知的另一电阻与乙表串联,把改装后的甲、乙两个电流表串联,接)(1—、B的两端,如图54到电路A R1甲RR12··乙甲R2乙(1))(245—图、A再接到电路、n,然后将这两个表并联,乙两表的指针偏转格数分别是所示,发现甲、n21,试求电阻n、(42)所示,发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n—的两端,如图B543R的阻值。
2..2.两只完全相同的灵敏电流表改装成量程不同的电压表V、V,如果将两表串联起来后去21测某一线路的电压,则两只表()A.读数相同B.指针偏转的角度相同C.量程大的电压表读数大D.量程大的电压表读数小3.一个分压电阻串联到电压表上,使电压表的量程扩大为原来的n倍,另一分压电阻R串2联到同一电压表上,量程扩大到原来的m倍,如果把这两个电阻并联之后再串联到电压表上,为此时电压表的量程扩大了几倍?/只能采既可用电位器,也可以用电阻箱,而可变电阻R4.用半偏法测电阻时,可变电阻R用电阻箱,其原因是___________________________。