高中物理电学实验：电表的改装
高三电学实验复习(改装电表)
0.2 0.4
0
0.6
A
量程为0.6A的电流表，最小分格为 0.02A，指针偏转不够一个分格的部 分用半格估读法，读数为两位小数。 如图，电流表读数为0.15A.
1
2
0
3
A
量程为3A的电流表，最小分格为 0.1A，指针偏转不够一个分格的部分 用1/10格估读法，读数为两位小数。 如图，电流表读数为0.74A.
Ig （Rg+ R2 ）=(I2-Ig) R1
②
（Rg+ R2 ）=(I2-Ig) R1 ／ Ig = 19R1
∴ R1=20Ω R2=180Ω
G
R1
R2
－ 10mA 1mA
返回
1993年高考
将量程为100微安的电流表改装
成量程为1毫安的电流表,并用一标准电流表与改装后
的电流表串联,对它进行校准(核对).改装及校准所用器
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例2. 如甲、乙图示是一个双量程电压表，
Ig=1mA，Rg=100 Ω，计算R1和R2的阻值。
解：甲图 Ug= IgRg =0.1V，
G
n1=30
n2=150
R1=（ n1 -1）Rg=2900 Ω
R2=（ n2 -1）Rg=14900 Ω
乙图 同样求出R1 R1=（ n1 -1）Rg=2900 Ω
电学实验
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
+
G
_
电流表和电压表的改装 1．小量程电流表(表头) (1)工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的 线圈组成．当线圈中有电流通过时，线圈在安 培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指 针偏转的角度越大，表头G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作 用生偏转的原理制成的，且指针偏角θ与电流强度I成正比，即θ ＝kI，故表的刻度是均匀的。从表盘上可直接读出电流值． (2)三个参数：满偏电流Ig，表头内阻Rg，满偏电压Ug，它们的
高中物理电学实验基础
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
R G
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。
R0 S
a
25
方法二：如图所示测量电流表A的内 阻
①断开S2，闭合S1，调节R0，使A表满偏为I0;
③0.40 2.4
a
35
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
误差分析：
V
A R待
R 测 ＝ U IA VR XR AR 真 ＝ U VI A U A
产生误差的原因：电流表A分压。
适用于测大阻值电阻，即Rx远大于RA时。
a
12
（4）内、外接法的选用原则
①计算临界电阻：R0 RARV
若Rx>R0，待测电阻为大电阻，用内接法 若Rx<R0，待测电阻为小电阻，用外接法 即大电阻，内接法；小电阻，外接法。
（如 得2果 A）2已的如知内右A阻图1的R所2内=示I1阻，RR1当/I12，两. 则电可表测 的 一 内满 电 阻偏 阻R2UR=IA11，2（》同RU1样A+1R则时0)可，/I2测A. 1得串R联2的
A1
A2 R0
A1
a
16
例2.用以下器材测量一待测电阻的阻值，器材 如下：电流表A1（量程250mA，内阻r1=5Ω);
电表的改装1
电流表G（常称表头）
常用的电流表和电压表都是由小量程的电流表G（常称表 头）改装而成。
表头有三个参量： Ig、Rg、Ug
一、电表的改装
（一）、电流表G改装成电压表V （串联一只大电阻起分压作用）
串联后一定要把Rg和R当 成一个整体，就是说：改 后电压表的电阻是Rv= Rg 和R串联的电阻。
并联后一定要把Rg和 R当成一个整体，就 是说：改后的电流表 的电阻是Rv= Rg和R
并联的电阻。
（二）、电流表G改装成大量程电流表
例：有一电流表G，内阻Rg=25欧，满偏电流为Ig=3mA， 把它改装成量程为0.6A的电流表，则要并联的分流电阻
值为 25 ，电流表A的总电阻为 1 。
199
8
例1：有一电流表G，内阻Rg=25Ω ，满偏电流 为Ig=3mA，把它改装成量程为0.6A的电流表， 则要并联还是串联一个电阻？阻值为多少？
0.126Ω 电阻R的作用？电流表A的总电阻？
例2：一个电流表G的内阻Rg=1kΩ，满偏电流为
Ig=500μA，其满偏电压为 0.5V 。现要把它改装成
量程为15V的电压表，需串联的分压电阻为
△I = U / Rv 电压U越大，电流误差越大
误差结果：E测＜E真 r测＜r真
例：用如图的实验器材测定额定电压为 2.5V的小电灯的伏安特性曲线，要求加在 电灯上的电压从零开始逐渐增大到额定电 压。
(1)在方框中画出实验所用的电路图，并按 电路图用导线把实物图连接起来。
(2)某同学根据实验所测的几组数据画出如
2、数据读取：干电池在大电流放电时电动势E会明显 下降，内阻r会明显增大。故长时间放电不宜超过 0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。电流从小到大，依 次读取10组数据。
(完整word版)高中物理电学实验：电表的改装
实验：把电流表改装成大量程电流表和电压表弥勒市第四中学 张辉一、实验目的：1、用半偏法测电流表的内阻2、将电流表改装为电压表二、实验仪器电流计（表头） 滑动变阻器 开关 电阻箱 电源 导线若干三、实验原理电表在电学测量中有着广泛的应用，因此如何了解电表和使用电表就显得十分重要。
电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压，如果要用它来测量较大的电流或电压，就必须进行该装，以扩大其量程。
万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来，在电路的测量和故障检测中得到了广泛的应用。
常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。
当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M 磁，使线圈转动并带动指针偏转。
线圈偏转角度的大小与线圈通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转角度直接指示出电流值。
用Ig 表示电流计（表头）的满偏电流，Ug 表示电流计（表头）的满偏电压，Rg 表示电流计的内阻，则Ug=IgRg 即：满偏电压等于满偏电流与内阻的乘积。
1、把内阻为Rg ，满偏电流为Ig 的电流计改装成量程为U 的电压表。
所谓改装成量程为U 的电压表，其实质就是在电流计的两端加上U 的电压电流计刚好满偏，如图1所示为即将要改装的电流计，但是我们不能直接把电压U 加在电流计两端，因为电流计的满偏电压Ug=IgUg 非常小会烧坏电流计。
为了使电流计两端加上U 的电压而使电流计刚好满偏，得在电流计上串联一个电阻R 来分压，如图2所示当串联一个电阻R 后，在电流计G 和R 电阻的两端加上U 的电压，在R 的阻值为某一值时，电流计G 两端的电压刚好为满偏电压Ug ，那么如图3所示 虚线框内电流计和电阻R 就可以看成是一个量程为U 的电压表。
R=3、把内阻为Rg ，满偏电流为Ig 的电流计改装成量程为I 的电流表，所谓改装成量程为I 的电流表，其实质就是在电流计的两端加上I 的电流，电流计刚好满偏，如图1所示为即将要改装的电流计，但是我们不能直接把电流I 加在电流计两端，因为电流计的满偏电流Ig 非常小会烧坏电流计，为了使电流计两端加上电流IIg Rg 图1Ig Rg R 图2 图3而使电流计满偏，得在电流计上并联上一个电阻R 来分流，如图4所示，当并联一个电阻R 后，在电流计G 和R 电阻的两端加上I 的电流，在R 的阻值为某一值时，电流计G 两端的电流刚好为满偏电流Ig ，那么如图5所示 虚线框内电流计和电阻R 就可以看成是一个量程为I 的电流表。
高中物理复习之知识讲解 电学实验：电表的改装
物理总复习：电学实验：电表的改装 电阻的测量 练习使用多用电表【考纲要求】1、知道电流表、电压表是由表头改装而成的，知道其改装原理及其在电路中对电路结构的影响；2、知道知道伏安法侧电阻的两种电路的区别；3、知道电学实验仪器的基本选用原则，会对简单的实验进行设计及电路实物图的连接；4、知道几种测电阻的拓展方法；5、知道多用电表的表盘、欧姆档的内部结构，理解其工作原理；6、能用多用电表探测黑箱电学元件。
【考点梳理】考点一、电表的改装 1、电流表（表头）小量程的电流表G 是我们常说的“表头”，电流表G 的主要参数有三个： ①电流表G 的电阻g R ，通常叫做电流表的内阻；②指针偏转到最大刻度时的电流g I ，叫做电流表G 的满偏电流，也叫电流表G 的量程； ③电流表G 通过满偏电流时加在它两端的电压g U 叫做满偏电压，也叫电压量程。
由欧姆定律g g g U I R =可知，电流表G 的满偏电流和满偏电压一般都比较小。
2、电压表的改装要点诠释：电流表G 的电压量程g g g U I R =，当改装成量程为U 的电压表时，应串联一个电阻R ，因为串联电阻有分压作用，因此叫做分压电阻， 如图所示。
电压扩大量程的倍数gU n U =由串联电路的特点得g g g U I R I R =+ 解得(1)g g g g g g g gUR U U R R R R I I R U =-=-=- 即电压扩大量程的倍数为n 时，需要串联的分压电阻(1)g R n R =- 电压表的总电阻V g R R R =+。
3、电流表的改装要点诠释：电流表G 的量程为g I ，当改装成量程为I 的电流表时，应并联一个电阻R ，因为并联电阻R 可以起到分流作用，因此叫做分流电阻， 已知电流表G 满偏电流为g I ，扩大量程的电流表满偏 电流为I ，如图所示。
扩大量程的倍数gI n I =由并联电路的特点得()g g g I R I I R =-所以 1g g g gI R R R I I n ==--即电流扩大量程的倍数为n 时，需并联的分流电压为1g R R n =-。
电表的改装高中物理
电表的改装高中物理
电表的改装是一项高中物理实验，旨在让学生了解电表的工作原理，并通过改装电表来实现不同的电路测量。
实验步骤：
1.准备材料和工具：电表、电阻器、开关、导线等。
2.打开电表外壳，找到电表的电路板和电表指针。
3.在电路板上找到电表指针所连接的电路，切断连接。
4.在电路板上添加一个电阻器，将其与指针重新连接。
5.在电路中添加一个开关，使电阻器可以与电路中的其他元件进行连接或断开。
6.将改装后的电表放入不同的电路中进行测量，比较结果。
7.分析实验结果，了解电表在不同电路中的测量原理。
实验注意事项：
1.实验时要注意电流和电压的安全，避免触电。
2.在进行改装时要小心操作，避免损坏电表。
3.在电路中添加电阻器时要注意电阻值，以免使电路过载或测量不准确。
实验：电表改装
一、电表的改装实验原理常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。
当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M磁，使线圈转动，从而带动指针偏转。
线圈偏转角度的大小与通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转直接指示出电流值。
1、内阻的测定电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用Ig表示，电流计的线圈有一定内阻，用Rg表示，Ig与Rg是两个表示电流计特性的重要参数。
测量内阻Rg常用方法有：半电流法也称中值法和替代法。
本实验用替代法测量电流计内阻。
测量原理图见图1。
当被测电流计接在电路中时，用十进位电阻箱替代它，且改变电阻值，当电路中的电压不变时，且电路中的电流亦保持不变，则电阻箱的电阻值即为被测电流计内阻。
替代法是一种运用很广的测量方法，具有较高的测量准确度。
图1替代法测内阻2、改装为大量程电流表根据电阻并联规律可知，如果在表头两端并联上一个阻值适当的电阻R2，如图2所示，可使表头不能承受的那部分电流从R2（分流电阻）上分流通过。
这种由表头和并联电阻R2组成的整体就是改装后的电流表。
如需将量程扩大n倍，则不难得出R2=Rg/(n-1) ①图2为扩流后的电流表原理图。
用电流表测量电流时，电流表应串联在被测电路中，所以要求电流表应有较小的内阻。
另外，在表头上并联阻值不同的分流电阻，便可制成多量程的电流表。
图 2 改装电流表图3改装电压表3、改装为电压表一般表头能承受的电压很小，不能用来测量较大的电压。
为了测量较大的电压，可以给表头串联一个阻值适当的电阻RM，如图3所示，使表头上不能承受的那部分电压降落在电阻RM上。
这种由表头和串联电阻RM组成的整体就是电压表，串联的电阻RM叫做扩程电阻（也叫分压电阻）。
选取不同大小的RM，就可以得到不同量程的电压表。
由图3可求得扩程电阻值为：②实际的扩展量程后的电压表原理见图3。
2020届高考物理专题分析-电学实验-电表改装
电表改装【表头G】常用的电压表和电流表都是由表头G改装而成的.表头的本质是一个小量程的磁电式电流表，指针偏转的角度θ跟电流强度成正比，所以表头的表盘刻度均匀分布。
电流表G的电阻R g叫做电流表的内阻，指针偏转到最大刻度时的电流I g叫做满偏电流，电流表G通过满偏电流时，其两端的电压U g叫做满偏电压，三者服从欧姆定律U g=I g R g（1）表头G既然是电流表，就可以直接用来测电流流过电阻R的电流即表头G的示数I（2）电流通过表头G时，指针指着某一电流刻度，表示通过电流表的电流为某一数值，而且意味着表头的两接线柱之间具有一定大小的电压，因此，如果内阻R g已知，电流表G 实际上也是一个小量程的电压表．R电阻R两端的电压U=IR g【注意】此时电阻R两端的电压U=IR g是利用欧姆定律计算出来的，而不是从表头G的表盘上直接读出；如果需要直接从表盘上读出电压U，我们需要做的就只是修改表盘（改数字和单位）【例】设电流表的满偏电流I g=3mA,内阻R g=100Ω,则满偏电压U g=0.3V,则充当电流表时的表盘如图充当电压表时的表盘如图【改装】表头G的满偏电压U g和满偏电流I g一般都比较小，无论是用来测电流还是测电压，一般都不能直接测，需要先扩大量程，即改装。
测量较大的电压时要串联一个大电阻用来分压，把它改装成大量程电压表；测量较大的电流时则要并联一个小电阻用来分流，把它改装成大量程的电流表。
【示数与偏角】电流表（电压表）的示数，取决于表头G与电阻R的总电流（总电压）电流表（电压表）的偏角，取决于流过表头G的电流（偏转的角度θ跟电流强度成正比）【例】四个相同的小量程电流表G(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。
已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图示接法连入电路，比较每种接法中电表的示数与偏角θ.解析：电流表A1的量程大于A2的量程，则R1<R2，电压表V1的量程大于V2的量程，则R1>R2，。
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实验：把电流表改装成大量程电流表和电压表
弥勒市第四中学 张辉
一、实验目的：
1、用半偏法测电流表的内阻
2、将电流表改装为电压表
二、实验仪器
电流计（表头） 滑动变阻器 开关 电阻箱 电源 导线若干
三、实验原理
电表在电学测量中有着广泛的应用，因此如何了解电表和使用电表就显得十分重要。
电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压，如果要用它来测量较大的电流或电压，就必须进行该装，以扩大其量程。
万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来，在电路的测量和故障检测中得到了广泛的应用。
常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。
当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M 磁，使线圈转动并带动指
针偏转。
线圈偏转角度的大小与线圈通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转角度直接指示出电流值。
用Ig 表示电流计（表头）的满偏电流，Ug 表示电流计（表头）的满偏电压，Rg 表示电流计的内阻，则Ug=IgRg 即：满偏电压等于满偏电流与内阻的乘积。
1、把内阻为Rg ，满偏电流为Ig 的电流计改装成量程为U 的电压表。
所谓改装成量程为U 的电压表，其实质就是在电流计的两端加上U 的电压电流计刚好满偏，如图1所示为即将要改装的电流计，但是我们不能直接把电压U 加在电流计两端，因为电流计的满偏电压
Ug=IgUg 非常小会烧坏电流计。
为了使电流计两端加上U 的电压而使电流计刚好满偏，得在电流计上串联一个电阻
R 来分压，如图2所示当串联一个电阻R 后，在电流计G 和R 电阻的两端加上U 的电压，在R 的阻值为某一值时，电流计G 两端的电压刚好为满偏电压
Ug ，那么如图3所示 虚线框内电流计和电阻R 就可以看成是一个量程为U 的电压表。
R=
3、把内阻为Rg ，满偏电流为Ig 的电流计改装成量程为I 的电流表，所谓改装成量程为I 的电流表，其实质就是在电流计的两端加上I 的电流，电流计刚好满偏，如图1所示为即将要改装的电流计，但是我们不能直接把电流I 加在电流计两端，因为电流计的满偏电流Ig 非常小会烧坏电流计，为了使电流计两端加上电流I 而使电流计满偏，得在电流计上并联上一个电阻R 来分流，如图4所示，
Ig Rg 图1
Ig Rg R 图
2 图3
当并联一个电阻R 后，在电流计G 和R 电阻的两端加上I 的电流，在R 的阻值为某一值时，电流计G 两端的电流刚好为满偏电流Ig ，那么如图5所示 虚线框内电流计和电阻R 就可以看成是一个量程为I 的电流表。
R=
所以要将一个小量程的电流计改装成大量程的电压表和电流表，必须知道电流计的内阻和满偏电流（可从表盘上读出），以及将要改装的量程。
四、实验过程
本实验的实验过程分三步：1、半偏法测电流计的内阻 2、改装 3、校对
1、半偏法测电流计的内阻。
（1） 电路连接，按照图6连接好电路。
（2） 将S 1闭合，保持S 2断开，调节滑动变阻器使电流计G 满偏。
（3）保持S 1闭合同时接通S 2，在保持R 不变的前
提下调节电阻箱R ＇的电阻，使电流计G 的指针达到半偏。
记下此时的电阻箱的阻值R ＇，则R ＇= Rg
(想想为什么，有没有误差？)
2、改装
通过第一步骤我们已经知道了电流计的内阻Rg ，并且从表盘上能够知道它的满偏电流Ig,把它改装成量程为U 的电压表，计算出要串联多大的电阻R
R=(U —Ig Rg)/Ig
最后把电流计G 与一个阻值为R 的电阻串联，就成为了一个量程为U 的电压表了。
3、校对
准电压表进行校对。
（1）按图7所示的电路图连接电路，并是变阻器R 2
的滑片位于电阻R 2的最左端。
即U=0 （2）改变R 2的阻值，使标准电压表的示数从0慢慢
调起，观察电流计G 的示数与标准电压表的示数是否相等，若不相等则微微调动变阻器R 1的阻值，使两表示数相等。
五、实验注意事项
1、在调节滑动变阻器的阻值使电流表满偏时，滑动变阻器的阻值要比电流计的内阻大得多。
2、半偏法测电阻的电源选电动势大的电源。
R 图4 图5 图6 图7
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压表的量程，校对电路要采用分压示电路。
时，必须先使滑动变阻器R的阻值由0调至最大。
4、闭合开关S
1
，调节电阻箱R＇时，必须保持滑动变阻器的R的阻值不变。
5、闭合开关S
2
六、误差分析
后，由于R＇与电流表并联，1、在用半偏法测表头内阻的过程中，当闭合开关S
2
R并<Rg,所以电路中的总电流比S
闭合前要大一些，即此时总电流I>Ig,导致流
2
过电阻箱的电流（I—Ig/2）>Ig/2.所以表头的内阻的测量值小于真实值。
2、根据电流表改装为伏特表的原理，与电流表串联的分压电阻阻值R=U/Ig—Rg,由于内阻Rg的测量值小于真实值，使R的计算值偏大，所以改装后的伏特表的量程U也偏大一些。
七、实验改进（学生作业）
针对半偏法测电阻的实验误差，请你设计2种较准确的测表头内阻方法。
并说
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