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1、专题辅导（电压表的改装及量程的扩大）某物理兴趣小组的同学在查阅资料时了解到，实际的电流表电阻虽然很小，但并不为零，实际的电压表虽然电阻很大，但并不是无穷大。通过请教老师，他们进一步了解到，电流表既可以用于测量电流，也可以在一定的条件下测量电压；通过给小量程的电流表串联或并联一个阻值合适的定值电阻，还可以将它改装成电压表或大量程的电流表(注意 :指针满偏时的电流值叫满偏电流, 满偏电流在数值上等于该表的量程). 1.现准备只接入一个电阻R,将一个量程为0-3V,电阻 RV=10k刻度均匀的电压表改装成一个量程为0-0.6A 的电流表 .请你参考上述信息 ,完成下列任务. 在右面方框内画出改表的电
2、路图计算出接入电阻R 的阻值简述理由 ,说明改装后的电流表的刻度是否均匀. 2.现准备只接入一个电阻R,将一个量程为0-3V, 内阻RV=10k刻度均匀的电压表改装成一个量程为0-15V 的电压表 .请你参考上述信息,完成下列任务 . 在右面方框内画出改表的电路图计算出接入电阻R 的阻值简述理由 ,说明改装后的电流表的刻度是否均匀. 3.下图是小明自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P 固定一起 (弹 簧的电阻不计 )。（ 1）电路设计：要使电子秤能正常工作。下列电路连接正确的是。A点“ 1” 与点。 “2” 连接B点“ 1” 与点“ 3” 连接C点“ 2” 与点 “ 3”连接（
3、 2）故障排除：小明在正确完成电路连接后。闭合电键S，改变托盘中物体的质量，发现电压表有示数但始终不变，发生故障的原因可能是。AR0 断路BR1 短路C电压表短路D金属滑片P 处断路（ 3）刻度调试：调零。在托盘中无物体时，使金属滑片 P 处于 Rl 最上端此时电压表的示散为零标度。 每次向托盘中增加100 克的砝码， 在电压表指针所指位置的刻度盘上标出相应的质量值。当将 1 千克的物体放在托盘中。金屑滑片P 刚好指在距Rl 上端 l3处(如图 )，请计算回答“l 千克 ” 应标在电压表多少伏的位置上 ?(电阻 R0=5 欧， 电阻 R1=15 欧， 电源电压 U=3.O伏，电压表的量程为O3
4、.0 伏) （ 4）继续改进：小明在标示电子秤刻度时，发现电子秤的刻度与电压表的刻度有不同特点。请说出不同之处。 于是，他又开始了新的研究。答案：电压表量程的扩大和校准实验目的 1知道扩大电压表量程的方法是利用分压原理，串联电阻。2会扩大电压表的量程并校准。实验器材 1电压表（ 0200uV，内阻约2.5k ） 2. 电阻箱（ 099999）3. 单刀双掷开关4. 单刀单掷开关4. 标准表（用万用表代替）5. 滑动变阻器（ 0 50，1.5A） 6. 电源（ 6V）实验原理和方法 如图所示电路。设改装表头的满偏电流Ig，内阻为Rg。则满偏电压UgIgRg 。若要将电压表量程扩大n 倍， UnU
5、g，则应串联的分压电阻f（ - ）改装后电压表的内阻f 例如，本题所给微安表 200A, 2.5k ， UgIgRg0.2mA 2.5k 0.5V 。若量程扩大为5V, 量程扩大的倍数为n5V/ 0.5V 10 倍。应串联的分压电阻是f（ -）（ 101）2.5k 22500因为微安表的内阻为粗略值，改装为电压表时，其量程也会有误差，因此扩大量程后，必须用如图6 所示的电路校准改装表。图中虚线框内是改装后待校准的表，标准表可用万用表的直流5V 档。最简单的校准只需校满量程的值。由于电压表的内阻很大，滑动变阻器若为限流接法，对电压的调节几乎不起作用，须采用如图所示的分压接法。通电后，调节分压器，使被作为标准表的指针恰好指示在5V，看改装表是否也指5V。若偏大，则应增大分压电阻 Rf的阻值；若偏小，则应减小分压电阻Rf的阻值。将取此值 Rf的电阻与微安表串联后，整体就成为了量程为5V 的电压表。 原刻度 200A处表示 5V，原刻度40A 处表示 1V, 余类推，改画表盘。
