专题五 实验电表的改装(学生版).doc

专题五 串并联的应用——实验电表的改装一、改装原理（1）灵敏电流表G（表头，也叫灵敏电流计）（小量程的电流表）①表头的主要构造表头G是指小量程的电流表，即灵敏电流计，常用的表头主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中可转动的线圈组成②表头的工作原理当线圈中有电流通过时，线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转，通过线圈的电流越大，指针偏转的角度就越大，即θ∝ I这样根据指针的偏角就可以知道电流的大小若在表头刻度盘上标出电流值就可以测量电流了由欧姆定律知道，通过表头的电流跟加在表头两端的电压成正比，即I∝U由于θ∝I，I∝U，故U∝θ如果在刻度盘上标出电压值，由指针所指的位置，就可以读出加在表头两端的电压③表头的几处参量（Ⅰ）满偏电流Ig表头的线圈准许通过的最大电流很小，一般不超过几十微安到几毫安，这个电流值叫表头的满偏电流，用Ig表示Ⅱ）表头的内阻Rg表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧，这个电阻值叫做表头的内阻，用Rg表示Ⅲ）满偏电压Ug表头通过满偏电流时，加在它两端的电压，这个电压值叫满偏电压，用Ug表示满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug三者的关系：据部分电路欧姆定律可知：Ug=IgRg结论：表头G的满偏电压Ug和满偏电流Ig一般都比较小，测量较大的电压和较大的电流时，需要把小量程的表头G加以改装。

改装的原理是：电路中串联电阻起分压作用且电压分配与阻值成正比，电路中并联电阻起分流作用且电流分配与阻值成反比2）半偏法测表头内阻其原理图是：GR2R1K2K1E（3）电压表的改装当加在表头两端的电压大于满偏电压时，通过表头的电流就大于满偏电流，可能将表头烧坏利用串联电阻的分压作用，给表头G串联一个适当的电阻R，将表头改装成一个量程较大的电压表V，用改装后的电压表V就可以测量较大的电压如图所示，有一个表头G，其内阻为Rg，满偏电流为Ig，将它改装成量程为U的电压表，量程U，意思是当电压表V两端的电压为U时，表头G分担的电压为满偏电压Ug，通过表头G 的电流为满偏电流Ig，指针指在最大刻度处所以表盘最大刻度处的电压值为量程U1）根据串联电路的基本特点可知，当表头G满偏时，流过电阻R的电流为Ig2）表头满偏时，加在表头两端的电压Ug=IgRg，加在电阻R两端的电压UR=U-Ug=U-IgRg（3）据欧姆定律可知，分压电阻R=，扩大量程的倍数为n=U/Ug改装后电压表内阻给改装后的电压表V标度的方法：当流过表头的电流为I1时，加在电压表V两端的电压UAB=I1（Rg+R），表明加在电压表两端的电压与电流成正比。

当流过表头的电流为满偏电流Ig时，电压表V两端的电压达到最大值，即改装后的量程，则U=Ig（Rg+R），因此，只要将原来表头的刻度盘的每一刻度值扩大为原来的（Rg+R）倍，就得到改装后的电压表V的表盘二、例题分析【例题1】有甲乙两个不同的电流表，每个表的指针偏转与电流成正比且刻度均匀把阻值为R1的电阻与甲表串联，阻值未知的另一电阻与乙表串联，把改装后的甲、乙两个电流表串联，接到电路A、B的两端，如图5—4（1）图5—4（1）R1R2乙甲（2）·R1甲R2乙·所示，发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n1、n2，然后将这两个表并联，再接到电路A、B的两端，如图5—4（2）所示，发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n3、n4，试求电阻R2的阻值例题2】两只完全相同的灵敏电流表改装成量程不同的电压表V1、V2，如果将两表串联起来后去测某一线路的电压，则两只表（ ）A．读数相同 B．指针偏转的角度相同 C．量程大的电压表读数大 D．量程大的电压表读数小【例题3】一个分压电阻串联到电压表上，使电压表的量程扩大为原来的n倍，另一分压电阻R2串联到同一电压表上，量程扩大到原来的m倍，如果把这两个电阻并联之后再串联到电压表上，为此时电压表的量程扩大了几倍？四、素质能力测试1．用半偏法测电阻时，可变电阻R既可用电位器，也可以用电阻箱，而可变电阻R/只能采用电阻箱，其原因是___________________________。

2．用半偏法测电阻时，在调节电流表指针半偏时，要保持R的阻值不变，其原因是________________________________3．如果某电流表的内阻为RgΩ，满偏电流为IgμA，要把它改装为一个UV的电压表，需要________联一个阻值为________Ω的电阻；如果要把它改装为一个IA的电流表，则应该____联一个阻值为_____Ω的电阻4．用半偏法测得的电流表的内阻与其真实值相比是( )A.偏大 B.偏小 C.相等 D.有时偏大，有时偏小5．按如图5—5所示的电路进行实验时，如果R调为9900Ω时，电表指在满刻度300μA处当R/调为90Ω时电流指在半满偏，则：图5—5·RS1R/G···S2①电流表的内阻Rg =______Ω②若将此电表改为3伏特的电压表，则应将电流表与电阻______联，电阻箱的取值应为_______Ω③用此改装表去测电压时，如果指针在150μA的位置，则所测电压读数为_______V 1 -。