(完整word版)高中物理电学实验：电表的改装
(完整word版)(整理)实验电桥,电表改装,伏安法.
实验11 电阻元件的伏安特性［学习重点］1．学习常用电磁学仪器仪表的正确使用及简单电路的联接。
2．掌握用伏安法测量电阻的基本方法及其误差的分析。
3．测定线性电阻和非线性电阻的伏安特性. ［实验原理]电阻是导体材料的重要特性参数之一。
在生产、维修检测和实验中经常要对电阻进行测量.测量电阻的方法有多种，伏安法是常用的基本方法之一。
所谓伏安法,就是运用欧姆定律，测出电阻两端的电压U 和其上通过的电流I ，根据IU R =即可求得电阻值R 。
也可运用作图法,做出伏安特性图线,从图线上求得电阻的阻值。
对有些电阻器件，其伏安特性图线为直线的称为线性电阻,如常用的碳膜电阻,金属线绕电阻、金属膜电阻等。
另外有些元件，伏安特性图线为曲线，称为非线性元件，如灯泡、晶体二极管、稳压管、热敏电阻等。
非线性电阻元件的电阻值是随外界条件变化的，在一定的条件下只有通过作图法才能反映它的特性。
用伏安法测电阻,原理简单，测量方便，但由于电表内阻接入的影响,会给测量带来一定系统误差，如图4—11—1(a ）和（b ）,分别为电流表内接和电流表外接两种电路。
在电流表内接法中，由于电压表测出的电压值U 包括了电流表两端的电压，因此，测量值要大于被测电阻的实际值。
可见，由于电流表内阻不可忽略，故产生一定的误差。
在电流表的外接法中，由于电流表测出的电流I 包括了流过电压表的电流，因此，测量值要小于实际值。
由可见，由于电压表内阻不是无穷大,故给测量带来一定误差。
上述两种联接电路的方法，都给测量带来一定的系统误差，即测量方法误差.为此，必须对测量结果进行修正。
其修正值为图 4—11—1 (a ）（b ）⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+==x mA x mA x x mA x x R R R R R I U U I U R 1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+==U x xU x Ux x x R R R R R I I U I U R 1111R x =R x — R其中R 为测量值，R x 为实际值。
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
返回
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
改装电表实验报告
改装电表实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过改装电表，实现电能的测量并记录电量数据，同时通过数据分析，对电能的使用情况进行监测和调节，以达到节约能源，保护环境的目的。
二、实验原理我们所使用的电表是旋转磁场式电能表。
在旋转磁场式电能表中，电能的计量实际上就是功率积分，即电能的计算是通过对电压和电流的采集和积分得出的。
电表通常由电流线圈和电压线圈组成，两者相互独立工作。
我们进行的改装实验，主要是对电流线圈进行单独测量，并将测量结果合并到电能计量中。
通过对测量电流的放大和连续采集，电表就能够实现高精度、高分辨率的电量计算。
三、实验材料1.旋转磁场式电能表2.开发板3.集成电路4.可编程逻辑器件等四、实验具体步骤1.拆卸电表我们需要将电表进行拆卸，取出电流线圈，并对其进行调试和放大。
2.线圈调试首先，我们需要将电流线圈连接到集成电路中，通过改变线圈的输出电压和频率，调整线圈的电流放大系数和采样频率，以达到最优的测量效果。
3.集成电路设计和调试在电流线圈调试完成后，我们需要将线圈的电流输出信号传递到可编程逻辑器件中进行处理和计算。
在集成电路的设计和调试中，我们需要考虑输入电压、模拟信号的抗干扰能力以及数字信号的稳定性等方面。
4.软件设计和调试电表的软件部分主要是对集成电路中的数字信号进行处理和计算，将计算结果发送到开发板上。
在软件设计和调试的过程中，我们需要考虑计算精度、算法的优化和稳定性等因素。
5.数据采集和记录最后，我们需要将电表所测得的电量数据通过开发板传送到计算机上，并将数据进行保存和处理，以实现对电能使用情况的监测和调节。
五、实验结果通过改装电表，我们成功地实现了电能的测量和记录。
实验中所获得的电量数据，不仅为电能的使用提供了科学依据，也为节约能源提供了有效途径。
六、总结通过本次实验，我们了解了电表原理和电能计量的基本方法。
同时，我们还学习了硬件和软件设计的基本技能，并成功地实现了电表的改装。
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。
(完整版)电表的改装
例题 1：一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为 Ig=50μA，表头电阻 Rg=1kΩ， 1）若改装成量程为 Im=1mA 的电流表，应如何改装？ 2）若将改装后的电流表再改装成量程为 Um=10V 的电压表，应如何改装？ 例 2：一伏特计由电流表 G 与电阻 R 串联而成，如图所示。若在使用中发现此伏特计的读数总比准
电表的改装
一、电流计 G 的原理和主要参数
电流表 G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用产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。
电流表的主要参数有：
表头内阻 Rg：即电流表线圈的电阻
满偏电流 Ig：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；
满偏电压 U：即指针满偏时，加在表头两端的电压，
确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进？ （ D ）
A、在 R 上串联一比 R 小得多的电阻；
B、在 R 上串联一比 R 大得多的电阻；
C、在 R 上并联一比 R 小得多的电阻；
D、在 R 上并联一比 R 大得多的电阻；
解：电流表的电流偏小，即内电阻过大，应并联一个电阻，只是稍小，故应只将内阻稍改就行，故
把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。
可供选择的器材有：
滑动变阻器 R1，最大阻值 20 ；
滑动变阻器 R2 ，最大阻值100k
电阻箱 R ，最大阻值 9999
定值电阻 R0 ，阻值1k ；
电池 E1，电动势 1.5V；电池 E2 ，电动势 3.0V ；电池 E3 ，电动势 4.5V ；（所有电池内阻均不 计） 标准电流表 A，满偏电流1.5mA；
装成的电流表进行校准的电路原理图(滑线变阻器作限流使用)，图中各元件要用题中给出符号或字
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。
电表改装实验报告
电表改装实验报告一、实验目的本实验旨在通过改装电表，提高其测量精度和功能性能，同时探究电表改装对电量测量的影响，并评估改装效果。
二、实验原理电表是用来测量电流、电压和电能等电力参数的仪器。
改装电表可以通过更换内部电路、增加传感器等方式，提升电表的测量精度和功能性能。
三、实验材料和设备1. 电表2. 相关改装零件和元器件3. 电源4. 验电笔5. 电源线6. 接线板7. 计算机四、实验步骤1. 将电表与电源连接，并通过验电笔检查电源线是否正常。
2. 根据实验需求，选择合适的改装方式进行电表改装。
可以考虑更换电表内部元器件、增加传感器等方法。
3. 按照改装方案进行改装操作，确保操作准确无误。
4. 改装完成后，通过与原始电表进行对比测试，评估改装效果。
可以进行精度、稳定性、响应速度等方面的比较分析。
5. 将测试数据输入计算机，进行数据处理和分析，得出改装后的电表性能数据。
6. 根据实验结果撰写实验报告。
五、实验结果和分析经过电表改装后，我们对改装后的电表进行了各项性能测试和分析，结果如下：1. 测量精度提高：改装后的电表在测量精度方面表现出更高的可靠性和准确性。
2. 功能性能增强：改装后的电表不仅可以测量电流、电压和电能等电力参数，还具有其他附加功能，如功率因数、频率等的测量。
3. 实用性提升：改装后的电表在实际应用中具有更广泛的适用性，可以满足多种场景下的测量需求。
六、实验总结通过本次电表改装实验，我们成功地提高了电表的测量精度和功能性能，并验证了改装效果。
改装后的电表在实际应用中具有更多的优势和实用性，能够满足不同场景下的电力参数测量需求。
同时，我们也意识到改装过程中需要注意操作准确性和安全性，以确保改装的有效性和可靠性。
七、参考文献[未出现网址链接]以上就是本次电表改装实验报告的全文内容。
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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
Ig Rg 图1
Ig 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。
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
电流表改装成电压表后因为实验过程中有误差存在，所以改装后的电压表要和标
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
R 图4
图5 图6
图7
内阻大得多。
2、半偏法测电阻的电源选电动势大的电源。
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。
4、闭合开关S1时，必须先使滑动变阻器R的阻值由0调至最大。
5、闭合开关S2，调节电阻箱R＇时，必须保持滑动变阻器的R的阻值不变。
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
闭合前要大一些，即此时总电流I>Ig,导致流R并<Rg,所以电路中的总电流比S
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。