高中物理电表问题精品.doc

高中物理电表问题总汇一、 电表、电表的改装1.灵敏电流表G（1）三个主要参数①内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧GRgIgUg②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安③满偏电压Ug:电流表通过Ig时两端的电压，大约零点几伏2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg注意：电表就是电阻2.电压表（1）电压表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R分去多余的电压U-Ug，电阻R叫分压电阻UgGRgIgU-UgRI-IgUgGRgIgR（2）电压表的内阻：Rv=Rg+R3.电流表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R分去多余的电流I-Ig，电阻R叫分流电阻G+－RE r红表笔黑表笔图1（2）电流表的内阻：RA=Rg×R/(R+Rg)4.电流表改装成欧姆表①原理：闭合电路的欧姆定律②如图1所示，当红、黑表笔短接时，调节R，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零这时有：③当两表笔间接入电阻Rx时，电流表的电流为：G+－RE r红表笔黑表笔Rx当Rx改变时，Ix随着改变，将电流表表盘上Ix处表上对应的Rx值，就构成了欧姆表。

RxPa R bSE r 图2④中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R中＝R内＝R+Rg+r因Ix与Rx 不是线性关系，欧姆表表盘刻度不均匀二、滑动变阻器的两种接法1.限流接法如图2所示用电器Rx的电压调节范围：电路消耗的总功率为：EI限流接法的选用原则：①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节，只在小范围内变化，且待测电阻Rx与R接近时Sa R bE rRxP图3②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求时③两种方法都满足时优先选用限流接法2.分压接法如图3所示①Rx电压调节范围0≤Ux≤E②开关闭合前，P应在a端分压接法的选用原则：①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时②待测电阻Rx远大于R，且要求电压变化范围较大时③采用限流接法时，电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx的额定值或电表量程时三、电阻的测量1.伏安法测电阻 （1）原理：部分电路的欧姆定律2）电流表外接法，如图4所示误差分析：VAR待图4产生误差的原因：电压表V分流适用于测小阻值电阻，即Rx远小于Rv时R待AV图5（3）电流表内接法，如图5所示误差分析：产生误差的原因：电流表A分压。

aVAR待b图6适用于测大阻值电阻，即Rx远大于RA时4）内、外接法的选用原则①计算临界电阻：若Rx>R0，待测电阻为大电阻，用内接法若Rx

V2V1图9（1）如图9所示，当两电表的满偏电流接近时，如果已知V1的内阻R1，则可测得V2的内阻R2=U2R1/U1.V1V2R00图10（2）如图10所示，当两电表的满偏电流IV2》IV1时，V1并联一电阻R0，同样则可测得R2的内阻为 4.电阻箱或定值电阻当电表用（1）电阻箱作电压表用，如图11所示：可测得电流表A2的内阻R2＝（I1-I2)R/I2图中电阻箱R可测得电压为（I1-I2)R（2）电阻箱作电流表用IRRVV图12如图12所示，若已知R及RV,则测得干路电流为：RxA2A1UR1图135.比较法测电阻如图13所示，测得电阻箱R1的阻值及A1表、A2表的示数I1、I2，可得Rx=I2R1/I1.若考虑电表内阻的影响，则：I1(Rx+RA1)=I2(R1+RA2)R2R1SRx12图146.替代法测电阻如图14所示，①S接1，调节R2，读出电流表示数为I；②S接2，保持R2不变，调节电阻箱R1，使电流表示数也为I由上可得：RX=R1该方法的优点是消除了电表内阻对测量结果的影响，缺点是电阻箱内阻不可以连续调节7.半偏法测电阻图15SGRR0（1）半偏法测电流表内阻方法一：如图15所示，测电流表G的内阻：①将电阻箱R的电阻调到0；②闭合S调节R0，使电流表G达到满偏电流I0；③保持R0不变，调节R使电流表G示数为I0/2；④由上可得RG=R注意：当RG》R0时，测量误差小，此方法适合测大阻值电流表内阻，且测量值偏大。

RAS1S2R0图16方法二：如图16所示测量电流表A的内阻①断开S2，闭合S1，调节R0，使A表满偏为I0;②保持R0不变，闭合S2，调节R，使电流表读数为I0③由上得RA=R注意：当R0》RA时，测量误差小，此方法适合测小阻值电流表内阻，且测量值偏小电源电动势宜大一些2）半偏法测电压表内阻VRE r=0S图17方法一：如图17所示，测电压表V的内阻：①闭合S,将电阻箱R的电阻调到R1时，测得电压表示数为U1；②调节电阻箱阻值为R2，使电压表V的示数为U1/2；由上可得RV=R2-2R1方法二：如图18所示，测电压表V的内阻：①将滑动变阻器的画片P滑到最右端，电阻箱R的阻值调到最大；②闭合S1、S2，调节R0，使电压表示数指到满刻度；S1R0RS2V图18③打开S2，保持R0不变，调节R，使电压表示数指到满刻度的一半；④由上可得RV=R8.欧姆表测电阻，如图19所示：①机械调零 ②选档 ③欧姆调零 ④测电阻Rx. ⑤改换档位 ⑥重新欧姆调零 G+－RE r红表笔黑表笔欧姆调零G+－RE r红表笔黑表笔Rx测电阻图19⑦测电阻注意：待测电阻的读数应为表盘读数乘以倍数，指针应指在表盘刻度的1/3～2/3的部分，否则需换挡，换挡后需重新欧姆调零。

R1Rx2AVS2R0S19.消除电表内阻对测量结果的影响例4.伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响，不论电表内接还是外接都存在系统误差，为消除系统误差而设计的补偿电路如图所示，完成下列实验步骤并写出待测电阻Rx的表达式①先将S1闭合 ②将S2与1闭合，调节R，读出电压表读数U1，安培表读数I1③————————————————————④根据上述测量结果，算出Rx＝——————— 四、实物图连线要求：导线不能有交叉、分支，导线必须接在接线柱上；电表的正负极与电源的正负极不能接错例5.为了测量一个“12V、5W”的小灯泡的不同电压下的功率，给定了以下器材： 电源：12V，内阻不计；电流表：0~0.6A，0~3A，内阻可忽略； 电压表：0~3V，0~15V，内阻很大； 滑动变阻器；阻值范围0~20Ω，允许最大电流1A； 开关一个，导线若干 实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V.① 请在右框中画出实验电路图.②按画出的电路图，在下面图3的实物图上连接.③某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图4所示某次测量时，电流表指针位置如图5所示，电流表读数为 A，此时小灯泡的实际功率为 W。

练习1图练习：1.现有器材：电压表（量程3V，内阻约几千欧），电压表（量程15V，内阻约几十千欧），定值电阻（3.0kW），滑动变阻器R（0～1750W），直流电源（约6V，内阻不计），开关、导线若干，要求利用这些器材测量电压表的电阻值．（1）在方框中画出实验电路图（2）用已知量和直接测得量表示的电压表内阻的表达式为r ＝________．式中各直接测得量的意义是： 2.用伏安法测定一个阻值约1kΩ的电阻，要求测量结果尽量准确．（1）下列器材中应选用的是＿＿＿＿＿＿＿＿．（用字母代号表示）A．电池组（6V，内阻很小）B．电流表（0—10mA，内阻10Ω） C．电流表（0—1mA，内阻100Ω）D．电压表（0—3V，内阻5kΩ）E．电压表（0—6V，内阻10kΩ）F．滑动变阻器（0—20Ω，1A）G．滑动变阻器（0—200Ω，0.3A） H．开关、导线（2）在方框中画出实验电路图3）将实物连接成实验电路3.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，采用的仪器有：电源E（电动势6V，内阻不计）；额定电压4.0V的小灯泡L；电流表A（量程0.6A，内阻约2Ω）；电压表表V（量程5V，内阻约15kΩ）；滑动变阻器R（最大阻值15Ω）；开关S，导线若干。

实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调I．在做实验时，连成的实物电路图如下：请你指出上述实验电路图中的错误之处：① ———————————————————② —————。