第六课时实验13:把电流表改装为电压表•1.了解电流表构造,明确满偏电流Ig,表头内阻Rg,满偏电压Ug的意义.•2.进一步理解串联的分压作用.•3.掌握把电流表改装为电压表的方法.•4.理解半偏法测电阻的原理.•1“”.半偏法测电流表的内阻•电路图如下图所示,合上S1,调整R,使电流表恰好满偏;再闭合S2,调整R′,使电流表恰好半偏.当R≫R′时,rg=R′.•1.试定性分析:为什么R≫R′时,rg=R′?•2.电流表改装为电压表,根据串联电阻分压的原理可知,把电流表串联一个电阻R组成电压表,二者承受的最大电压(改装后量程)U=Ig(rg+R),或U=Ug+IgR.•电流表、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻器(大阻值)、标准电压表、导线.•1.半偏法测电流表内阻•(1)按照上图所示的电路图连接成实验电路,开关S1、S2都处于断开状态,使滑动变阻器R在电路中的阻值最大.•(2)闭合开关S1,调节滑动变阻器R使电流表的指针满偏.•(3)闭合开关S2,调节电阻箱R′使电流表示数从满偏电流Ig减小到半偏电流Ig,读出此时电阻箱的阻值R′,就是电流表的内阻rg.(4)断开电键.•2.改装电压表•(1)计算出电流表改装成电压表需要串联的电阻值•(2)将电阻箱R′的阻值调到R1,与电流表串联构成量程为U的电压表.•3.校表•(1)按如图所示的电路图连成电路,与标准电压表进行核对.2.对改装的电压表进行校对时,滑动变阻器为什么采用分压式接法?改变滑动变阻器R的滑片位置,使的示数分别为0、U4、U2、3U4、U,并核对改装的电压表的示数是否正确.(2)R表=nrg,其中n为UUg=UIgrg,所以nrg=UIg=R表.•1.实验时,为了使R≫R′的条件得到满足,电源电动势宜大些.•2.半偏法测电流表内阻的实验中R′只能用电阻箱,R可用阻值很大的变阻器或电阻箱.若实验给出两个电阻箱一个阻值较大(10kΩ以上),另一个阻值较小,一定要把阻值大的连到干路上,阻值小的与电流表并联.•“”半偏法测电流表内阻时,存在系统误差.当S2闭合后,整个电路的总电阻变小,总电流变大,通过电流表的电流为原来的一半,则通过电阻箱的电流就大于通过电流表的电流.即R测<rg.当电路中R≫rg时,误差较小,因此要使R≫rg,同时电源电动势也应适当大一些.•【轻轻告诉你】•思考1.R的阻值很大,在开关S2闭合前后,线路的总电阻变化很小,因此干路电流Ig可近似认为不变,当电流表•半偏时,流过R′的电流为Ig/2;即流过电阻箱R′的电流与通过电流表的电流相等,故rg=R′.•思考2.滑动变阻器采用分压式,改装后的电压表的电压可以从零开始,电压的变化范围大.•用半偏法测量电流表内阻的电路如图所示.已知电流表的满偏电流Ig=100μA.•(1)有四位学生对图中电源电动势E及R1、R2的取值提出了下面四个不同的方案,最佳应选择________.•A.E=3V,R1为0~9999.9Ω的电阻箱,R2为0~999.9Ω的电阻箱•B.E=3V,R1为0~9999.9Ω的电阻箱,R2为0~9999.9Ω的滑动变阻器•C.E=1.5V,R1为0~999.9Ω的电阻箱,R2为0~9999.9Ω的电阻箱•D.E=1.5V,R1为0~9999.9Ω的电阻箱,R2为0~9999.9Ω滑动变阻器•(2)某同学在一次实际操作中闭合S1(S2不闭合),调节R1使电流表满偏,然后保持R1不变,闭合S2,调节R2=50Ω时电流表读数为25μA,则此电流表的内阻为________.•A.25ΩB.50Ω•C.150ΩD.480Ω•(3)用该电流表改装成一只两用表(如下图所示),其中AB为改装后的电流表接线端,已知R1′=0.03Ω.则改装后的电流表的量程为________A.•【解析】(1)首先从原理上弄清两个电阻的作用,R1是为了使电流表满偏,而R2是为了测量电流表的内阻值,故R2必须是电阻箱,而R1可为电阻箱也可以是滑动变阻器;其次要考虑实验原理带来的误差,要使误差小,应尽可能使R1接入电路的电阻大,则要求电源电动势大,故选A.•(2)R2与电流表并联,电压相同,则电流之比与电阻成反比,得出电流表内阻为150Ω.•(3)由并联电路的规律可得:I=I1+Ig=10-4A+•=0.5A•一毫安表头mA满偏电流为9.90mA,内阻约为300Ω.要求将此毫安表头改装成量程为1A的电流表,其电路原理如下图所示.图中A是量程为2A的标准电流表,R0为电阻箱,R为滑动变阻器,S...