把电流表改装成电压表试验误差分析说课材料
电表改装实验报告误差分析
电表改装实验报告误差分析电表误差改装实验报告电表改装误差来源分析物理电表改装实验报告篇一:电表改装实验报告篇二:电表的改装与校正实验报告实验四电表的改装和校准实验目的1(掌握电表扩大量程的原理和方法; 2(能够对电表进行改装和校正; 3(理解电表准确度等级的含义。
实验仪器:微安表，滑线变阻器，电阻箱，直流稳压电源，毫安表，伏特表，开关等。
实验原理:常用的直流电流表和直流电压表都有一个共同部分，即表头。
表头通常是磁电式微安表。
根据分流和分压原理，将表头并联或串联适当阻值的电阻，即可改装成所需量程的电流1表或电压表。
一将微安表改装成电流表微安表的量程Ig很小，在实际应用中，若测量较大的电流，就必须扩大量程。
扩大量程的方法是在微安表的两端并联一分流电阻RS。
如图1 所示，这样就使大部分被测电流从分流电阻上流过，而通过微安表的电流不超过原来的量程。
设微安表的量程为Ig，内阻为Rg，改装后的量程为I，由图1，根据欧姆定律可得，(I - Ig)RS= IgRg RS=设n = I /Ig, 则RS=Rgn-1IgRgI-Ig(1)由上式可见，要想将微安表的量程扩大原来量程的n倍，那么只须在表头上并联一个分流电阻，其电阻值为RS=Rgn-1。
图1 图2二将微安表改装成电压表我们知道，微安表虽然可以测量电压，但是它的量程为IgRg，是很低的。
在实际应用中，为了能测量较高的电压，2在微安表上串联一个附加电阻RH，如图2所示，这样就可使大部分电压降在串联附加电阻上，而微安表上的电压降很小，仍不超过原来的电压量程IgRg。
设微安表的量程为Ig，内阻为Rg，欲改装电压表的量程为U，由图2，根据欧姆定律可得，Ig(Rg+ RH)=U RH =三改装表的校准改装后的电表必须经过校准方可使用。
改装后的电流表和电压表的校准电路分别如图3和图4所示。
首先调好表头的机械零点，再把待校的电流表(电压表)与标准表接入图3(或图4)中。
电流计改装为电压表和电流表学情分析方案
《电流计改装为电压表和电流表》学情分析方案
从学生已有知识来看：电表的改装建立在欧姆定律和串、并联电路基础上,
学生在初中已初步学习过，高二也做过系统的讲解分析。
因此学生已有足够的理学情分析论基础，但对串联分压、并联分流的理论知识并没有强化过，对其应用就显得困实践方案难了，需要加以指导激活。
从学生认知特点来看：高二学生经过高中一年多的抽象思维训练，已经能够
进行初步的深层次思考，尤其是理科班的学生，也不再是满足于简单的听懂，则
更希望通过自己的思考获得知识，提升思维。
通过适当的思路引导，学生可以实现自主推导设计电表改装，并分析电表
应用带来的问题。
这也是本节课的关键所在。
自评等级0优秀口合格口不合格。
试验：把电流表改装为电压表
实验：把电流表改装为电压表一、知识要点归纳1.实验目的及原理(1)实验目的：把电流表改装为电压表(2)实验原理：常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的。
常用的电流表的主要部件是 一块永久性的磁铁和一个能在永久磁铁的磁场中转动的线圈，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。
线圈是由很细的导线绕成的，它的电阻R 就是电流 g 表的电阻，一般为几百到几千欧。
这个线圈允许通过的最大电流1g 叫做满偏电流，这是因 为电流表通过的电流为I g 时它的指针偏转到最大刻度处，电流如果超过I g ，不但指针指示不 出数值，电流表还可能烧毁。
通过电流表的电流越大，电流表指针的偏角就越大。
根据欧姆定律可以知道，加在电流 表两端的电压越大，指针的偏角也越大。
如果在刻度盘上直接标出电压值，就可以用它来测 量电压。
但是，因为R g I g 一般很小，不能直接用电流表测量较大的电压。
如果被测电压大 于R g I g ，通过电流表的电流将超过I g 而把电流表烧毁。
如果给电流表串联一个分压电阻，分担一部分电压，就可以用来测量较大的电压了。
加了分压电阻并在刻度盘上标出电压值，就把电流表改装成了的电压表。
如图5—1所示。
二、思维能力拓展2.实验步骤:(1)测量1。
改装成电流表需要知道三个数据｛、U g 、r g , I g 可以直接从表上读出,r g 可以由实验的方法测出，匕可以由U g 文算出。
用如图5—2所示的电路图测出电流表的内阻r g ,图中的R 用电位器，R /用电阻箱。
合上开关S 1,］调整R 的阻值，使电流表指针偏转到满刻度，再合上开关S 2,调整R /的阻值，使视力表指针偏转的角度是满偏的一半。
当R 比R /大的多时，可以认为r g =R /。
(2)改装成为电压表。
测出r g 之后，算出电流表的满偏电压U g , 然后算出把改装成为2V 的电压表时应该串联多大的电阻Rj 在电阻 箱上取好阻值R 『把电流表跟电阻箱串联起来，就改装成一个量程是2V 的电压表了。
把电流表改装为电压表
把电流表改装为电压表一、实验预习1．工厂在生产小量程电流表的时候，有2个基本的数据，1个是电流表的满偏电流，符号是；另1个是电流表的内阻，符号是．2．有一只电流表，满偏电流为200μA，表面刻度如图所示，用它来测量电流强度，能测量的最大电流是μA，最小分度是μA．如果该电流表的内阻是500Ω，将它当作一只电压表来测量电压，能测量的最大电压是V，如果把它作为电压表使用，请在图中标上电压的刻度值．最小分度是V．3．要将上题的电流表改装成量程为2 V的电压表，应联一只电阻，该电阻起到分作用，在电流表指针满偏时，通过该电阻的电流是μA，要求该电阻应降落V的电压，那么，这个电阻的阻值应是Ω．如果将该电流表和这个电阻看成一只电压表，请在图中标上电压的刻度值．最小分度是V．（由于电流表拆开有一定的麻烦，应熟悉将电流表改装为电压表时表面刻度规律，有利于读数．）将电流表改装为电压表，通过电流表的满偏电流有没有增大？答：．4．在如图所示的电路中，电压U=3V不变，R1=15kΩ，R2=R3=500Ω，当S断开时，流过R1的电流为，流过R2的电流为，当S闭合时，流过R1的电流为，流过R2的电流为，由此可以认为，不管S断开或闭合，干路上的电流基本上．5．为了描述实验的准确度，经常要进行误差计算，误差计算有两种方法：绝对误差：测量值与真实值之差的绝对值．相对误差（也叫做百分误差）：绝对误差除以真实值再乘100%有一个长为1.000m的物体，甲同学用刻度尺测量的结果是0.990m，则这个同学测量的绝对误差是，相对误差是．有一个长为5.00cm的物体，乙同学用刻度尺测量的结果是 4.90cm ，则这个同学测量的绝对误差是，相对误差是．二、实验报告日期：年月日实验小组成员：【实验目的】把小量程电流表改装成电压表，学会用半满偏法测定电流表的电阻．【实验原理】小量程电流表满偏电流一般只有几百μA至几mA，允许降落的电压也很小，要将它改装成电压表，可以串联一只分压电阻，使该电阻降落大部分电压，将电流表和电阻看成一个整体，由于电流表的电流强度与电流表和串联的电阻两端的总电压有对应关系，因此可以把电流表和串联的电阻看成一只用来测量电压的电压表．本实验需要知道电流表的电阻，用半满偏法可以方便而且比较准确地测定电流表的电阻．电路如“测电流表的内阻的电路图”所示，断开开关S2，闭合开关S1，调节电位器R1，使电流表指针达到满偏位置，保持电位器R1阻值不变，闭合开关S2，由于电位器R1的电阻一般比电阻箱R2的电阻大得多，闭合开关S2后对干路上的电流影响不大，可以认为几乎不变，调整电阻箱R2的电阻，直至电流表指针偏转到满刻度的一半，另一半电流经过电阻箱R2，也就是通过电流表和电阻箱的电流相等，由于电流表和电阻箱是并联关系，所以电流表的电阻就等于电阻箱的阻值．【实验器材】电源（），电位器（kΩ），电阻箱（最大值Ω、最小改变值Ω），电流表（型号：、满偏电流μA），开关2只，标准电压表1只，滑动变阻器（最大电流A、最大电阻Ω），导线若干．【实验电路】测电流表内阻的电路图实物接线图改装后电压表的校验电路图实物接线图【实验步骤】（一）测量电流表的内阻r g1．观察电流表的满偏电流值或者查阅电流表的说明书，满偏电流I g= μA．2．按测量电流表内阻的电路图进行接线（注意：电位器应处于电阻最大值的状态）．3．断开开关S2，闭合开关S1，调节电位器R1，使电流表指针达到满偏位置（注意：不要使通过电流表的电流超过它的满偏电流）．4．保持电位器R1阻值不变，闭合开关S2，调整电阻箱R2的电阻，直至电流表指针偏转到满刻度的一半．读出电阻箱的阻值，可得电流表的内阻r g= Ω．（二）将电流表改装为电压表5．将该电流表改装为量程为2V的电压表，由于在该电流表上最大只允许加V 的电压，要在电流表上串联1个分压电阻，使电流表指针满偏时分压电阻降落V的电压，计算可得该分压电阻的阻值为Ω．6．在电阻箱上取好步骤5计算出来的电阻值，把电流表和电阻箱串联起来，共同构成了1个量程为2V的电压表．7．对电流表上的刻度进行处理．熟悉改装成的电压表的表面刻度．（三）用改装成的电压表进行实验8．用改装成的电压表测量1节干电池两极间的电压，结果是．（四）校验改装成的电压表9．按改装后电压表的校验电路图进行接线，将实验室提供的电压表当作标准电压表．10．改变滑动变阻器R1的滑片位置，使标准电压表的示数分别为0.5V、1 V、1.5 V、2 V，读出并记录改装后的电压表的读数，分别为V、V、V、V．11．计算改装后的电压表满刻度时的百分误差，结果是．【实验体会】【误差分析】造成改装后的电压表满刻度时百分误差的原因有：本实验的系统误差主要是在测量电流表的内阻时产生，这种方法的测量结果与真实值相比较，你认为是偏大还是偏小？本实验的偶然误差有哪些？三、实验讨论1．在测定电流表内阻的实验中，将电位器和电阻箱的接线位置对调，能否完成实验？2．在测定电流表内阻的实验中，电位器的有效阻值大约是多少？3．如果条件允许的话，在本实验中，改用电动势大一些的电源，能否提高实验的准确度？4．为了测量电流表的内阻，某同学调整电阻箱时，电流表指针不是半满偏，而是指在1/4满偏的位置，读出此时电阻箱的电阻为R，能否计算电流表的内阻？5．在校验改装成的电压表的实验时，有同学设计了如图所示的电路，你认为该电路合理吗？6．在校验改装成的电压表的实验时，如果发现改装电压表的读数比标准电压表的读数大，比较简单的修正方式是调整电阻箱的电阻，如何调整电阻箱的阻值？。
实验十三把电流表改装为电压表
实验数据展示
| --- | --- | --- |
| 1 | 500 | 1.0 |
| 2 | 1000 | 2.0 |
实验数据展示
| 3 | 1500 | 3.0 |
VS
| 4 | 2000 | 4.0 |
数据处理与误差分析
• 数据处理：根据实验数据，我们计算了改装后的电压表的误差。 误差计算公式为：误差 = (改装电压表读数 - 标准电压值) / 标 准电压值 × 100%。
学会了如何使用电阻箱、滑动变阻器和稳压电源等实验 器材。
提高了动手能力和实验技能。
对实验的改进建议
01 增加实验操作的视频或动画演示，以便更好 地理解实验原理加强指导与监督，确保实验操 作规范和数据准确。
03
增加实验数据的对比分析，以便更好地理解 误差来源和减小误差的方法。
表。
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感谢您的观看
将实验过程中测量的数据记录在实验 报告中。
对记录的数据进行分析，计算误差， 评估改装后的电压表的准确度。
04 实验结果与分析
实验数据展示
实验数据记录
在实验过程中，我们记录了电流 表改装为电压表的不同档位下的 读数，以及对应的标准电压值。
数据表格
下表展示了实验数据，包括改装 后的电压表读数和对应的标准电 压值。
了解电压表的校准与调整
学习电压表的校准方法，包括比较法、 替代法等。
了解如何处理校准和调整过程中可能 出现的问题，如误差分析、故障排除 等。
掌握电压表的调整技巧，如调整量程、 零点等。
02 实验原理
电流表改装原理
01
电流表改装原理是将电流表串联 一个分压电阻，通过分压电阻的 分压作用，将电流表测量到的电 流转换成电压信号。
电表改装实验的误差分析、原理及实验改进
电表改装实验的误差分析、原理及实验改进摘要：众所周知，电表的改装实验是高中电学的重要知识点之一，为了更加清晰的了解认识实验中所涉及的有关知识点，我们深入地剖析了该实验。
关键词：电表改装，半偏法，惠斯通电桥1前言在高中物理中，学生需要灵活运用串并联电路知识，将小量程电流表改装为大量程电压表和电流表，并分析修改后的测量误差。
误差分析深层次地考查学生对知识的理解，是难点，也是最困扰师生的地方。
下面我们就对改装过程中出现的各种误差一一进行分析，更加认识实验中的有关知识点，深入剖析实验，对一些似是而非的思路进行辨析。
2电表原理我们在高中阶段所做的实验一般使用的都是电磁式电流表，其内部结构如图1.11.1当有电流通过线圈时，线圈在永磁体产生的磁场中受安培力影响，旋转带动指针偏转，当达到一定角度时，电磁力与螺旋弹簧的弹力平衡，不再偏转。
电流越大，电磁力越大，则偏转角越大。
通过调整刻度，即可表示电流大小。
3实验部分由上面我们所得到的灵敏电表，再加上电阻我们可以得到电流表和电压表，具体如下：3.1电流表改装（1）为了得到更大量程电表，我们给表头并联一个小电阻，使得电路总电阻减少。
（2）电流表改装原理电路图如下图2.1.2图2.1.2方框内即为电流表内部基本结构，通过并联一个小电阻，电表测量范围由原来的变为。
欲将电流的量程扩大为原来的 n 倍，需要并联一个较小的分流电阻，满偏时分流数值，分流电阻满足方程，即，安培表的内阻。
改装之后的表盘刻度要重新更换，应将原来的电流刻度盘数值相应的扩大为原来的n倍。
3.2电压表改装（1）为了得到电压表，我们给表头串联一个小电阻，使得电路总电阻增大。
（2）电压表改装原理电路图如下图2.2.1图2.2.1将电压的量程扩大为原来的 n倍，需要串联一个较大的分压电阻，满偏时分压数值为，分压电阻满足方程，即．伏特表的内阻 .改装后的伏特表刻度盘也要重新更换，应将表头原来的电压刻度值相应的扩大为原来的 n倍．3.3半偏法测电阻上述的方法中，我们不难发现，为了得到我们想要的电表，我们首先需要知道表头的电阻。
把电流表改装成电压表试验误差分析
把电流表改装成电压表试验误差分析问题：把电流表改装成电压表后，用改装的电压表测量导体两端的电压，测量值是准确的吗？如不准确，测量值是偏大还是偏小？要想弄清上面的问题，必须把电流表改装成电压表的过程搞清。
1、用“半偏法”测量电流表内阻g r⑴用“半偏法”测量电流表内阻g r 的原理：如图1所示，使电流表G 指针偏转到满刻度，根据全电路欧姆定律可得：()g E I R r r =++……①（r 为电源内阻）。
再合上开关2S ，调节电阻箱/R ，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半，这时有：//()g g R r E I R r R r =+++……②，同时有：/11()22g g g I r I I R =-……③，解以上三个方程可得：//g R r r R R r R +=+-，分析上式可知：当R r +﹥﹥/R 时，/g r R =，即电流表的内阻等于此时电阻箱的电阻值。
⑵用“半偏法”测量电流表内阻g r 的步骤：①按图1所示的电路图连接器材，R 是滑动变阻器，/R 是电阻箱，滑动变阻器应先调节阻值最大；②闭合1S ，断开2S ，调节R ，使电流表G 满偏；③闭合2S ，调节电阻箱/R ，使电流表G 半偏；④从电阻箱上读出数据/R ，则/g r R =。
2、把电流表改装成电压表电流表的满偏电流为g I ，内阻为g r ，根据部分电路欧姆定律，满偏电压g g g U I r =，将电流表的表盘刻度改为相应的标度，则电流表就变为一个可以直接读出电压数值的电压表，由于电流表的满偏电压很小，所以这样改成的电压表的测量范围不大。
如果要扩大它的测量范围（即量程），可以在电流表上串联一个分压电阻方法来实现。
如图2所示，设改装好的电压表量程为U ，与电流表串联的电阻为0R ，则()g g U I r R =+，解之可得：0g g U R r I =-，即给电流表串联一个阻值为0g gU R r I =-的电阻，就可以将电流表改装成量程为U 的电压表。
初三物理实验《电表改装》说课
大智慧
教学过程
二、教学设计
2、电流表改装成电阻表
（1）实验原理：根据欧姆律 ,控制 电压一定，通过其电流I的值成和电阻R 的值反比，将电流表的刻度改成对应的 电阻值。
电流表改装成电阻表 教学分析 Teaching Analysis
（2）实验步骤: ①每次调节滑动变阻器，控制电压为1V，将电流表0～0.6A 改装成量程是1.7Ω～50Ω，刻度值不均匀的欧姆表。 ②每次调节滑动变阻器，控制电压为2V，将电流表0～0.6A 改装成量程是3.3Ω～100Ω，刻度值不均匀的欧姆表。 ③每次调节滑动变阻器，控制电压为3V，将电流表0～0.6A 改装成量程是5Ω至150Ω，刻度值不均匀的欧姆表。
小实验 大智慧
电压表改装成电流表 教学分析 Teaching Analysis
（3）实验分析与评价： 和电压表并联的电阻越 大，改装成的电流表量 程越小，分度值越精确， 可以改装出灵敏电流表。
小实验 大智慧
教学过程
二、教学设计
4、电流表改装成电压表
（1）实验原理：根据欧姆律 ,控制 和电流表串联的电阻一定，通过其电流 I的值与电阻两端的电压值U成正例，将 电流表的刻度改成对应的电压值。
小实验 大智慧
教学目标及 重点和难点
1
教学设计
2
3
设计思想和 创新之处
教研队伍 一、教学目标及重点难点
1、经历将电压表、电流表改装成电阻表的实验 过程，领会和运用欧姆定律解决实际问题，建构正确 的物理观念。
2、通过电压表和电流表相互改装的实验，发 展质疑、创新等核心思维素养，丰富科学思维。
3、通过一系列实验探究过程的设计、实践及 评价与分析，提高实验探究能力。
度改成对应的电阻值。
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把电流表改装成电压表试验误差分析
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把电流表改装成电压表试验误差分析
问题：把电流表改装成电压表后，用改装的电压表测量导体两端的电压，测量值是准确的吗？如不准确，测量值是偏大还是偏小？
要想弄清上面的问题，必须把电流表改装成电压表的过程搞清。
1、用“半偏法”测量电流表内阻g r
⑴用“半偏法”测量电流表内阻g r 的原理：如图1所示，使
电流表G 指针偏转到满刻度，根据全电路欧姆定律可得：
()g E I R r r =++……①（r 为电源内阻）。
再合上开关2S ，调
节电阻箱/R ，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半，这时有：//()g g R r E I R r R r =+++……②，同时有：/11()22g g g I r I I R =-……③，解以上三个方程可得：//g R r r R R r R +=+-，分析上式可知：当R r +﹥﹥/R 时，/g r R =，即电流表的内阻等于此时电阻箱的电阻值。
⑵用“半偏法”测量电流表内阻g r 的步骤：
①按图1所示的电路图连接器材，R 是滑动变阻器，/R 是电阻箱，滑动变阻器应先调节阻值最大；
②闭合1S ，断开2S ，调节R ，使电流表G 满偏；
③闭合2S ，调节电阻箱/R ，使电流表G 半偏；
④从电阻箱上读出数据/R ，则/g r R =。
2、把电流表改装成电压表
电流表的满偏电流为g I ，内阻为g r ，根据部分电路欧姆定律，满偏电压
g g g U I r =，将电流表的表盘刻度改为相应的标度，则电流表就变为一个可以直接读出电压数值的电压表，由于电流表的满偏电压很小，所以
这样改成的电压表的测量范围不大。
如果要扩大它的测量范
围（即量程），可以在电流表上串联一个分压电阻方法来实
现。
如图2所示，设改装好的电压表量程为U ，与电流表串
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U R r I =-，即给电流表串联一个阻值为0g g
U R r I =-的电阻，就可以将电流表改装成量程为U 的电压表。
3、注意事项
⑴测电流表内阻时，在1S 闭合前，应将R 调到最大，以免烧坏电流表。
⑵测电流表内阻时，在2S 闭合后，不能再调节R ，以保持电路中总电流不变。
⑶测电流表的内阻时，必须R ≥/100R 。
4、实验误差分析
⑴在用半偏法测表头内阻的过程中，当闭合开关2S 后，由于/R 与电流表并联，R 并﹤g r ，所以电路中的总电流比2S 闭合前要大一些，即此时总电流
I ﹥g I ，导致流过电阻箱的电流/1()2R g I I I =-﹥12g I 。
因为//12
g g R I R I R =，所以/R ﹤g r ，即电流表内阻的测量值小于真实值。
⑵根据电流表改装为电压表的原理，与电流表串联的分压电阻阻值
0g g
U R r I =-，由于电流表内阻g r 的测量值小于真实值，使0R 的计算值偏大，所以改装后的电压表的量程U 也偏大一些。
根据以上分析，可以判断出用改装的电压表测量导体两端的电压，测量值是偏小的。
巩固练习：
1、图3是半偏法测定电流表内阻g r 的电路图，图中的R 实物是 ，/R 实物是 ，正确的连接实物后，试验步骤如下：
A 、合上开关1S ，调整R 的阻值，使电流表指针偏转到满刻度
B 、断开1S ，记下/R 的值
C 、合上开关2S ，调整R 和/R 的阻值，使电流表指针偏转到
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2、在测定电流表内阻的试验中，备用的器材有（ ）
A 、电流表（量程0～100A μ）
B 、电阻箱（阻值范围0～
9999Ω）
C 、电阻箱（阻值范围0～99999Ω）
D 、电源（电动势2V ，有
内阻）
E 、电源（电动势6V ，有内阻）
F 、滑动变阻器（阻值范围0～50Ω），还有若干电键和导线
⑴如果采用图4所示的电路测定电流表G 的内阻，并且要想得到较高的精确度，那么从以上备用的器材中，可变电阻1R 应选用 ，可变电阻2R 应选用 ，电源E 应选用 。
（用字母代号填写）
⑵如果试验时要进行的步骤有：
A 、合上1S ；
B 、合上2S ；
C 、观察1R 的阻值是否最大，如果不是，将1R 的阻值调至最大；
D 、调节1R 的阻值，使电流表指针偏转到满偏刻度；
E 、调节2R 的阻值，使电流表指针偏转到满偏刻度的一半；
F 、记下2R 的阻值。
把以上步骤的字母代号，按试验的合理顺序填写在下面横线空百处： 、 、 、 、 、 。
⑶如果上述步骤（F ）中，所得2R 的阻值600Ω，则电流表内阻g r 的测量值为 Ω。
⑷如果要将电流表改装成量程0～5V 电压表，则改装的方法是跟电流表
联一个阻值为 Ω的电阻。
⑸设计出把改装的电压表跟标准电压表校对的电路图。
巩固练习参考答案：
1、变阻器，变阻箱，C，只调整/R的阻值，DACB，小的多，大，大
2、⑴C、B、E ⑵CADBEF⑶600 ⑷串、49400 ⑸校对电路图如图5所示。
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