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1、高中物理实验专辑电表改装目录01020304 实验仪器及步骤 数据分析及处理 误差分析及讨论 实验目的及原理05 实验的典型例题目录C O N T E N T SPART 01实验目的及原理实验目的实验目的了解磁电式电表的基本结构。了解磁电式电表的基本结构。会用会用半偏法测量电表表头的内阻半偏法测量电表表头的内阻。掌握电表掌握电表扩大量程扩大量程的方法。的方法。掌握将微安表改装成较掌握将微安表改装成较大量程电流表和电压表大量程电流表和电压表的原理和方的原理和方法。法。学会校正电流表和电压表的方法。学会校正电流表和电压表的方法。实验原理实验原理常用的电压表和电流表都是由小量程的电常用的电压表和电
2、流表都是由小量程的电流表（表头）改装而成的。表头的工作原流表（表头）改装而成的。表头的工作原理涉及磁场对通电导线的作用。理涉及磁场对通电导线的作用。从电路的角度看，表头就是一个电阻，从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。表头与其他电阻的同样遵从欧姆定律。表头与其他电阻的 不同在于，通过表头的电流是可以从刻不同在于，通过表头的电流是可以从刻 度盘上读出来的。度盘上读出来的。表头的电阻表头的电阻R Rg g叫作电流表的内阻。叫作电流表的内阻。指针偏转到最大刻度时的电指针偏转到最大刻度时的电流流I Ig g叫作满偏电流叫作满偏电流。表头通过满偏电流时，加在它两端的电压表头通过满偏电流时
3、，加在它两端的电压 U Ug g叫作满偏电压叫作满偏电压。由欧姆定律可知。由欧姆定律可知U Ug gI Ig gR Rg g。表头的满偏电压。表头的满偏电压 U Ug g和满偏电流和满偏电流I Ig g一般都比较小。一般都比较小。实验原理实验原理半偏法测量电表内阻变阻箱（小电阻）和电流表平分电路中变阻箱（小电阻）和电流表平分电路中的电流，变阻箱和电流表又是并联关系，的电流，变阻箱和电流表又是并联关系，所以电流表半偏时，变阻箱的读数和电所以电流表半偏时，变阻箱的读数和电流表的电阻可看做相等。读出电阻箱的流表的电阻可看做相等。读出电阻箱的阻值时，即为电流表的内阻。阻值时，即为电流表的内阻。滑动变阻
4、器电阻很大，变阻箱的接入可看做对整个电路的电流滑动变阻器电阻很大，变阻箱的接入可看做对整个电路的电流无影响；无影响；实验原理实验原理改装电流表测量较大的电流时，则要测量较大的电流时，则要并联一个电阻并联一个电阻 R R，把小量程的表头改装成大量程的电，把小量程的表头改装成大量程的电流表。电流表可以看作一个电流可读的流表。电流表可以看作一个电流可读的“小电阻小电阻”。并联电阻。并联电阻 R R 的作用是分的作用是分去一部分电流，起这种作用的电阻常常去一部分电流，起这种作用的电阻常常被叫作分流电阻。被叫作分流电阻。实验原理实验原理改装电压表测量较大的电流时，则要测量较大的电流时，则要并联一个电阻并
5、联一个电阻 R R，把小量程的表头改装成大量程的电，把小量程的表头改装成大量程的电流表。电流表可以看作一个电流可读的流表。电流表可以看作一个电流可读的“小电阻小电阻”。并联电阻。并联电阻 R R 的作用是分的作用是分去一部分电压，起这种作用的电阻常常去一部分电压，起这种作用的电阻常常被叫作被叫作分压电阻分压电阻。PART 02实验仪器及步骤实验仪器实验仪器电流流计（表（表头）、滑）、滑动变阻器、开关、阻器、开关、电阻箱、阻箱、电源、源、导线若若干。干。实验步骤实验步骤3.3.保持保持S S2 2闭合同时，闭合闭合同时，闭合S S1 1，调节电阻箱，调节电阻箱R R阻值，使电流计阻值，使电流计G
6、 G的指的指针达到半偏，记下此时的电阻箱的电阻针达到半偏，记下此时的电阻箱的电阻R R，则电流计，则电流计G G内阻内阻Rg=RRg=R。半偏法测量电流计内阻1.1.按照如图电路图，连接好实物电路。将按照如图电路图，连接好实物电路。将滑动变阻器滑片置于阻值最大端滑动变阻器滑片置于阻值最大端（如图右（如图右端）。端）。2.2.打开开关打开开关S S1 1，闭合开关，闭合开关S S2 2，调节滑动变，调节滑动变阻器滑片，使电流计阻器滑片，使电流计G G满偏。满偏。实验步骤实验步骤1.1.通过前面测量，得到电流计的内阻通过前面测量，得到电流计的内阻RgRg。从表盘上读出满偏电流。从表盘上读出满偏电流
7、I Ig g。改装电流表2.2.根据要求，将它改装程量程为根据要求，将它改装程量程为I I的电流表的电流表 ，计算并联多大的电，计算并联多大的电阻阻R R3.3.将电流计将电流计G G与计算得到阻值的相应电阻与计算得到阻值的相应电阻并联并联，改装成一个量程为改装成一个量程为I I的电流表。的电流表。4.4.将改装后的电流表与标准电流表将改装后的电流表与标准电流表串联串联到电到电路中，路中，利用串联电路电流相等即可对所有的利用串联电路电流相等即可对所有的刻度进行校准。刻度进行校准。实验步骤实验步骤1.1.通过前面测量，得到电流计的内阻通过前面测量，得到电流计的内阻RgRg。从表盘上读出满偏电流。
8、从表盘上读出满偏电流I Ig g。改装电压表4.4.将改装后的电流表与标准电流表将改装后的电流表与标准电流表并联并联到电到电路中，利用分压电路电压相等即可对所有的路中，利用分压电路电压相等即可对所有的刻度进行校准。刻度进行校准。2.2.根据要求，将它改装程量程为根据要求，将它改装程量程为U U的电压表的电压表 ，计算串联多大的电，计算串联多大的电阻阻R R3.3.将电流计将电流计G G与计算得到阻值的相应电阻与计算得到阻值的相应电阻串联串联，改装成一个量程为改装成一个量程为U U的的电压表电压表。注意事项注意事项1.1.在调节滑动变阻器的阻值使电流表满偏时，滑动变阻器的阻值在调节滑动变阻器的阻
9、值使电流表满偏时，滑动变阻器的阻值要比电流计内阻大得多。要比电流计内阻大得多。2.2.半偏法测电阻的电源选电动势大的电源。半偏法测电阻的电源选电动势大的电源。3.3.校对改装后的电压表，使其达到满偏时，注意不要超过标准电校对改装后的电压表，使其达到满偏时，注意不要超过标准电压表的量程，校对电路要采用分压示电路。压表的量程，校对电路要采用分压示电路。PART 03数据分析及处理数据处理及分析数据处理及分析【数据及处理记录】【数据及处理记录】1 1、通过、通过半偏法测量电流计内阻半偏法测量电流计内阻Rg=_Rg=_，电流计满偏电流，电流计满偏电流Ig=_Ig=_2 2、改装为量程为、改装为量程为_
10、的电流表，需要并联的电流表，需要并联一个电阻一个电阻R=_R=_的电阻，改装电路图如图：的电阻，改装电路图如图：3 3、改装为量程为、改装为量程为_的电压表，需要串联的电压表，需要串联一个电阻一个电阻R=_R=_的电阻，改装电路图如图：的电阻，改装电路图如图：PART 04误差分析及讨论问题讨论及误差分析问题讨论及误差分析误差分析：本实验中产生的误差的主要因素有哪些？本实验误差来源于半偏法测量电流计的内阻。测量的电流计的内阻Rg小于真实值。如果改装为电流表，会使并联的阻值变小，分流增大，读数会偏大，使得改装后的电压表量程I也偏大些。如果改装为电压表，会使串联的阻值增大，分压增大，读数会偏大，使得改装后的电压表量程U也偏大些。PART 05 实验的典型例题如图所示的电路中，小量程电流表的内阻如图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg=100Rg=100，满偏电流，满偏电流Ig=3mAIg=3mA，R R1 1=1900=1900，R R2 2=100=100/999.999.当当S S1 1和和S S2 2均断开时，改装成的是电压表，量程为均断开时，改装成的是电压表，量程为_V._V.当当S S1 1和和S S2 2均闭合时，改装成的是电流表，量程为均闭合时，改装成的是电流表，量程为_A._A.实验的典型例题实验的典型例题6.03.0感谢观看
