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电表的改装“把电流表改装为电压表”的基本方法

更新时间:2024-03-31 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

当R0不变时,在其两端并联一个大电阻也能达到同样的效果,所以本题答案为D。 2、将电流表修改为电流表。 修改方案是在电流表G上并联一个小定值电阻R0,让它并联起来,起到大电流表的作用。 如图所示,改进型电流表Im Ig+ Ig rg /R0 (rg+R0) Ig /R0校准电路将改进型电流表与标准电流表串联,采用分压电路对所有刻度进行校准。 题巩固例2(2004年天津市科技综合论文) 有一只59C2型小量程电流表G(表头),满偏置电流50μA,内阻800-850Ω左右。 修改为1mA、10mA双量程电流表。 可供选用的设备有:滑动变阻器R1,最大阻值20Ω; 滑动变阻器R2,最大阻值100kΩ; 电阻盒R,最大阻值9999Ω; 定值电阻R0,阻值1kΩ; 电源E1,电动势为1. 5V; 电源E2,电动势为3.0V; 电源E3,电动势为4.5V; (不包括所有电源内阻); 标准电流表A,满偏置电流1.5mA; 单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S3; 电阻丝和一些电线。 (1)利用图1所示电路测量仪表的内阻。 为了提高测量精度,选用的滑动变阻器为————; 选择的电源是————。 (2)将G修改为双量程电流表。 两种现有的替代电路如图 2 和图 3 所示。kn0物理好资源网(原物理ok网)

下图————是一个合理的电路。 电路不合理的另一个原因是:——————————————————————————————。 (3)将改装后的电流表与标准电流表逐格检查(仅检查1mA量程),并画出所用电路图。 图中,待检电流表用ˊ符号表示。 图1 图2 图3 图4 分析与解答: (1)用半偏置法测量电阻时,主电路必须几乎不变。 因此R Rˊ,电源电动势应较大,因此滑动变阻器应为R2高中物理改装电表,电源选择E3。 (2)图2应该是一个合理的电路。 如果采用图3的电路高中物理改装电表,当电路工作时改变量程时,即S3由d变为c的过程中,两个电阻Rd和Rc不与G并联。此时此时G中电流过大而烧坏。 (3) 改装为1mA量程电流表时,要求并联电阻Rx Igrg/(Im-Ig) ≈ 43Ω,改装后的电流表Aˊ内阻rAˊ≈ 40Ω。 由于40Ω×1mA为0﹒04V,所以电源可以是电动势最小的E1。 选择E1 1﹒5V电源后,必须串接电阻R0进行保护,使其安全工作。 校准电路如图所示。 3、电压表转换成电流表。 修改方案是在电压表v上并联一个阻值较小的定值电阻R0,让它并联起来起到电流表的作用。 如图所示,修改后的电流表Im Uv/Rv+Uv/R0(1/Rv+R0)的量程Uv校准电路将修改后的电流表与标准电流表串联,并使用分压电路来校准所有的电流表。秤 执行校准。kn0物理好资源网(原物理ok网)

题目巩固例3(2004年浙江科学综合论文) 实验室里有一个电压表mV,量程150mV,内阻150Ω左右。 现在我们需要将其修改为量程为10mA的电流表并进行校准。 为此,实验室提供了以下设备:干电池E(电动势为1.5v)、电阻箱R、滑动变阻器R、电流表A(有1.5mA、15mA、150mA三个量程)和开关。 (1)改装电表时,必须了解电压表的内阻。 使用图a所示电路可以测量电压表的内阻mV。 在精度尽可能高且不损坏仪表的情况下,电路中电流表A应选择的量程为————。 如果K闭合,调整滑动变阻器后电压表的读数为150mV,电流表A的读数为1.05mA,则电压表的内阻Rmv为————。 (取三位有效数字) (2)在校准改装电流表时,以A为标准电流表,在b中画出校准改装电流表的电路原理图(滑动变阻器用于限流),其中各元件图应标有标题中给出的符号或字母。 图中电阻盒的阻值是————(取三位有效数字),电流表A应使用的量程是————。 对图a、图b的分析及解答: (1)电压表的流量限值等于150mV/150Ω 1mA,因此电流表A的量程应为1﹒5mA。 电压表内阻Rmv为150mV/1﹒05mA≈143Ω。kn0物理好资源网(原物理ok网)

(2)更换为量程10mA的电流表。 所需并联电阻R应为:10mA 150mV/150Ω+150mV/R。 解为R 16.7Ω,即电阻箱的值。 由于修改后的量程为10mA,因此用于校准的电流表A应选择15mA量程。 按照题目要求校准电路如图: 4、将电压表修改为电压表。 修改方案是在电压表v上串联一个大定值电阻R0,让它分压,起到大电压表的作用。 如图所示,改装电压表Um的量程Uv+UvR0/Rv(R0+Rv) Uv/Rv表校准电路将改装电压表与标准电压表并联,使用分压电路对所有进行校准规模。 题巩固例4(2004年科研试卷) 电压表VA的内阻RA为1kΩ,测量变为1.0v?。 现在我们需要使用电阻盒来扩大其量程,将其改为3.0v电压表。 修改后即可使用。 量程为3.0v的精确电压表VB可校准修改后的电压表VC的所有刻度。 除VA、VB两个电压表外,还有以下设备:电源E(电动势6V左右,内阻小); 变阻器R(总电阻约为10Ω); 电阻盒R0(1-9999Ω); 电动钥匙K; 金属丝。 (1) 实物图中标定时尽量用导线连接实验电路 (2) 电阻箱 R0 的值应为 (3) 使用上述电压表 VB 和经过修改和标定的电压表 Vc 和电钥匙一些用于测量电动势约为2V的电源内阻r的电线。 尝试简单写出测量步骤; 并用测得的量表示内阻r。 分析与解答:(1)修改后的电压表Vc与标准比较电压表VB并联,滑动变阻器接入分压电路,如下图所示。kn0物理好资源网(原物理ok网)

(2) 根据某些电路的欧姆定律,3.0 1.0+1.0R0/1000,可得R0 2000Ω。 此时,修改后的电压表Vc的内阻Rc为1000+2000 3000Ω (3) ⅰ 将电压表Vc连接到待测电源 连接电压表,计算电压表Uc E Uc +Ucr/Rc的读数ⅱ串联电压表VB和Vc,然后接通待测电源,计算两个电压表UB和Uc'的读数E UB + Uc' + Uc' r/Rc ---- ②(4) 组合①②两个方程,可以得到r RC 总结: 1.此类实验需要掌握以下知识点:整个(部分)电路的欧姆定律,以及不同电表之间的修改原理---计算串联分压与并联分流的关系。 2、全面考核电学实验的基本技能——电流表的内外连接、限流分压电路的选择、实验设备的选择、物理电路的连接以及实验误差分析。 3、考试对能力要求较高——考查学生判断推理的逻辑思维能力,考查学生的实践能力,考查学生的分析概括能力,考查学生的创新思维能力等。 RbS2R′S1R0A′ 'mVAR'RUvkn0物理好资源网(原物理ok网)

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