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1、安徽省濉溪县第二中学高考物理第8章电学实验表头测量电表改装(第4课时)复习导学案表头测量 电表改装【学习目标】(在学习完本节课后检查检查自己学习目标是否完成)1、理解表头测量的原理和方法。2、理解电流表量程扩大、把电流表改装成电压表的原理。【重点、难点】重点:表头测量的原理和方法 难点: 电表改装原理【使用说明与学法指导】(这里主要告诉你怎么样做才能完成目标)1、表头测量是电学实验的基础,也是考试的重点,要多理解原理,掌握设计思路。2、不同电表的表头是一样的,仅仅是表盘不同。掌握表的改装还是要理解原理,掌握方法。【设计思路整理】1、电流表、电压表满偏值的测量:(做下面题目,感悟测量的基本思路。
2、)题:有以下的可供选用的器材及导线若干条,要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流。A、待测电流表A0,满偏电流约为750A,内阻约100,已知表盘刻度均匀,总格数为N。B、电流表A,量程0.6A,内阻0.1C、电压表V,量程3V,内阻3kD、滑动变阻器R:最大阻值50E、电源E,电动势约3V、内阻约1.5F、开关S一个。(1)根据你的测量需要,“B.电流表”、“C.电压表”中应选择_(只需填写序号即可)(2)在虚线框内画出你设计的电路图。(3)测量过程中,测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格,可算出满偏电流Im=_,式中除N、n外其它字母符号代表的物理量是:_答案:(1
3、)C;(2)电路如图(3),其中,U是电压表的示数;R是电压表的内阻。讨论:某同学认为电流表A是标准表,把A和待测表A0串联,设计出右图所示电路,调节电路使A0满偏,读出此时A的读数即可。你认为这样可行吗?说出你的理由 。另一同学设计出了如右图所示的两种电路,你认为应该用限流接法还是应该用分压接法?理由是什么? 又一同学设计的电路如图所示,他的做法是,调节R,使A0满偏,读出此时电表读数U,可以计算出A0的满偏电流Im=U/RA,你认为他的做法可以吗?说出你的理由? 2、用以下器材测量一待测电流表的内阻:待测电流表A1(量程250 mA,内阻r1约为5);标准电流表A2 (量程300 mA,内
4、阻r2约为5);电阻箱R1(最大值999.9 阻值最小改变量为0.1);滑动变阻器R2(最大阻值10);电源E(电动势约为10 V,内阻r约为l);单刀单掷开关S,导线若干(1)要求方法简捷,并能测多组数据,试在方框中画出实验电路原理图,并在图上标明每个器材的代号(2)实验中,需要直接测量的物理量是_用测得的量表示待测电流表(R1、I1、I2)A,内阻的计算公式是r1=_()【发散拓展】 为了减小实验误差,实验时R1的取值应为多大?在电表的精确度相同的情况下,电表的示数越大,则相对误差越小,因此实验中应使两电表示数均接近满偏,即,I1接近250 mA,I2接近300 mA,则R1接近25或:此
5、题是用电阻箱替代电压表。3、(黄山市2013届第三次质量检测)测量一块量程已知的电压表的内阻,器材如下A、待测电压表(量程3V,内阻约3k)一只B、电流表(量程3A,内阻0.01)一只C、定值电阻(R=3k,额定电流0.5A)一个D、电池组(电动势略小于3V,内阻不计)E、开关两只;F、导线若干有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:首先,用多用电表进行粗侧,选用“100”欧姆档,操作方法正确,若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,则测量的结果是 3000 为了更准确的测出该电压表的内阻的大小,该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。你认为其中相对比较合理的是 乙 (填“甲”或“乙”)电路,其理
6、由是 (因为图甲中电压表内阻太大,电流表读数太小,误差太大)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是 (K2闭合前后电压表读数U1、U2)用上述所测物理量表示电压表内阻,其表达式为Rv= 4.某探究小组要尽可能精确地测量电流表A1的满偏电流,可供选用的器材如下: A.待测电流表A1 (满偏电流I m为800 A ,内阻r1约为100 ,表盘刻度均匀、总格数为N)B. 电流表A 2(量程为0.6A, 内阻r2 =0.1)C.电压表V(量程为3V、内阻R v=3k) D.滑动变阻器R(最大阻值为20) E.电源E(电动势为3V.内阻r约为1.5) F.开关S一个,导线若干该小组设计了甲、乙
7、两个电路图,其中合理的是 (选填“甲,或“乙”);所选合理电路中虚线圈处应接人电表 (选填“B”或“C”);在开关S闭合前应把滑动变阻器的滑片P置于_端(选填“a”或“b);在实验中,若所选电表的读数为Z,电流表A1的指针偏转了k格,则可算出待测电流表A1的满偏电流Im=_。(1) 甲 (2分) C (2分) b (2分) Im= (2分)5、(安庆一中、安师大附中高三2014年1月联考)某毫安表的量程为I0=50mA,内阻为r0=50,其表盘刻度线已模糊不清,要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值,备有下列器材:A待测毫安表mAB直流电源E(电动势3V,内阻可忽略)C滑动变阻器R1(01
8、0,2A)D滑动变阻器R2(0100,50mA)E标准电流表A1(量程0-0.6A,内阻r1=0.5)F标准电流表A2(量程0-3A,内阻r2=0.01)G定值电阻R3的阻值为5H定值电阻R4的阻值为20I开关及导线若干应选用的器材有_(只需填写所选器材序号,如ABCD.)在方框内画出实验电路图,并在图上标出各器材的字母代号待测电流表的电流刻度值的表达式I=_式中各物理量所表示的意义分别为答案:IIABCEGI (4分) 电路如图 (4分) (2分);I1为标准电流表A1的读数,RA1为标准电流表A1的内电阻,r0为待测毫安表的电阻,R3为定值电阻阻值(2分)。6(2014安徽卷)某同学为了测
9、量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验:A-V-接电压表图1(1)他先用多用电表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1所示,得出电压表内阻为3.00103,此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为 V(结果保留两位有效数字)。(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV,该同学设计了图2所示的电路图,实验步骤如下:A断开开关S,按图2连接好电路;B把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;C将电阻箱R0的阻值调到零;D闭合开关S;E移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3V位置;R0VRabPE SRV图2F保持滑动
10、变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表的指针指到1.5V位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻RV的测量值;G断开开关S。实验中可供选择的实验器材有:a待测电压表b滑动变阻器:最大阻值2000c滑动变阻器:最大阻值10d电阻箱:最大阻值9999.9,阻值最小该变量为0.1e电阻箱:最大阻值999.9,阻值最小该变量为0.1f电池组:电动势约6V,内阻可忽略g开关,导线若干按照这位同学设计的实验方案,回答下列问题:要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用 (填“b”或“c”),电阻箱中选用 (填“d”或“e”)。电压表的内
11、阻RV的测量值R测和真实值R真相比,R测 R真(填“”或“ 小【解析】(1)多用电表的中值电阻即为其内阻,内阻为1.50103,与内阻为3.00103电压表串联,电源电动势为1.5V,可得电压表的读数即为RV两端电压为1.0V。(2)由于滑动变阻器的分压影响产生误差,故选择阻值小的c能减小误差;又由于使用半偏法测电压表内阻,电阻箱最大阻值应大于3.00103,故选择d。 R0=0时,电压表的指针指到3.0V位置,电压表中的电流();使电压表的指针指到1.5V位置时,电阻箱的电阻为R0,电压表中的电流,而滑动变阻器的分压影响,故即R测 R真;RV越大,滑动变阻器的分压影响越小,R测 越接近R真,
12、故越小。【改装原理探究】原理:电流计的满偏电流,允许承载的电压都很小,不能直接接入电路进行测量。给它并联一个较小阻值的电阻进行分流,他就一个电流表;给它串联一个较大阻值的电阻,它就是一个电压表。1:( 高考海南卷)一毫安表头满偏电流为9.90 mA,内阻约为300 要求将此毫安表头改装成量程为1 A的电流表,其电路原理如图所示图中mA是量程为2 A的标准电流表,R0为电阻箱,R为滑动变阻器,S为开关,E为电源AmARR0abES(1)完善下列实验步骤:将虚线框内的实物图按电路原理图连线;将滑动变阻器的滑动头调至 端(填“a”或“b”),电阻箱R0的阻值调至零;合上开关;AmAR0SE调节滑动变
13、阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表A的读数为1 A;调节电阻箱R0的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会 (填“增大”、“减小”或“不变”);多次重复步骤,直至标准电流表的读数为 ,同时毫安表指针满偏(2)回答下列问题:在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3.1 ,由此可知毫安表头的内阻为 用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为 A对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素 。14、连线如图 b 减小 1 A 310 0.495(0.4940.496均可)例如:电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化;标准表和毫安表的读数误差;电表指针偏转和实际电流的大小不成正比;等等A +