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
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
高中物理电学实验电表改装与校准专题练习(真题+模拟)
高中物理电学实验电表改装与校准专题练习(真题+模拟)电表改装与校准一、电表改装与校准1、某同学想要将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装为欧姆表，并进行刻度和校准。
可用的器材有定值电阻R （阻值14 kΩ）、滑动变阻器R1（最大阻值1500 Ω）、滑动变阻器R2（最大阻值500 Ω）、电阻箱（0～.9 Ω）、干电池（E＝1.5 V，r＝1.5 Ω）、红、黑表笔和导线。
1)欧姆表设计将图a中的实物连线组成欧姆表。
欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为14.5 kΩ；滑动变阻器选R1.2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图b所示。
表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为7.25 kΩ、21.75 kΩ。
3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向15 kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。
若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图c所示，则电阻箱接入的阻值为11.5 kΩ。
2、某同学想要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。
该同学测得微安表内阻为1200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。
然后利用一标准毫安表，根据图a所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。
1)连线根据图a和题给条件，将图b中的实物连线。
2)量程问题当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图c所示。
由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是25 mA。
3)问题原因产生上述问题的原因可能是R值计算错误，接入的电阻偏小。
4)改进方法要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为5R的电阻即可。
其中k＝5.________Ω.2)现用一标准电压源对改装电压表的两个量程进行校准，校准时需选取的刻度为0.5 V、1.0 V、1.5 V、2.0 V、2.5 V、3.0 V.电池的电动势为1.5 V，内阻忽略不计.则滑动变阻器R 应选用最大阻值为________Ω的规格，R1R2R3中应选用阻值分别为________Ω、________Ω、________Ω的规格．3)若定值电阻R1因损坏而阻值变为无穷大，利用图中的电路可以判断出损坏的电阻．图中的d点应和接线柱________(填“b”或“c”)相连．判断依据是：__________________________________________________ ______________________.题目5：某同学改装和校准毫安表的电路图如图(a)所示，其中虚线框内是毫安表的改装电路。
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);
(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。
高中物理电表改装总结
精品文档电表的改装“把电流表改装为电压表”是高中物理课本中的一个重要分组实验，本实验要求达到如下目的：学会把电流表改装为电压表的基本方法即加深对“串联分压”的理解，掌握测电表内阻的一种方法----半偏法，会设计校表电路。
近几年在一些正规化的考卷中，时有该实验的拓展及变形题，如：把“电流表改装成电流表”、“电压表改装成电流表”、“电压表改装成电压表”。
本文对这些情况加以概括、总结，以期对广大考生有所帮助。
1、电流表改装成电压表改装方案在电流表G上串联一个大阻值的定值电阻R，让其分压即可起到电压表的作0用。
U m如图所示，改装后的电压表的量程U=（r+R）Igg0m I g G Rr0g校表电路G 将改装后的电压表与标准电压表并联，利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。
V题例巩固例1（2003年杭州调研卷）一电压表由电流表G与电阻R串联改成，如图示。
0若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小些，那么应采用下列哪种措施加以改进（）A、在R上串联一个比R小得多的电阻 C、在R上并联一个比R小得多的电0000阻B、在R上串联一个比R大得多的电阻 D、在R上并联一个比R大得多的电0000阻分析与解答：偏小的原因是改装后的电压表内阻偏大，这时可将R调小一0些，使表头G上分取的电压大一些，其上指针偏大，对应改装电压表的电压示数就大些。
在R不变的情况下，在其两端并联一个大电阻，也可达到相同的效果，0故本题答案为D。
2、电流表改装成电流表改装方案在电流表G上并联一个小阻值的定值电阻R，让其分流即可起到大电流表的0Ir作用。
g g如图所示，改装后的电流表的量程I=I+ I r/R=（r+R）0ggg mg0GI I /R m 0gR0精品文档．精品文档AG校表电路将改装后的电流表与标准电流表串联，利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。
题例巩固例2（2004年天津理综卷）现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流50μA，内阻约为800—850Ω。
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 =-。
物理高中实验电表改装教案
物理高中实验电表改装教案
实验目的：通过改装电表，让学生了解电表的工作原理和调试方法，培养学生动手能力和
创新思维。
实验材料：电表、各种电子元件（例如电阻、电容、电感等）、焊接工具、电源供应器、
示波器等。
实验步骤：
1. 准备工作：将电表的外壳打开，观察电表内部的结构和各部件的布局。
2. 改装电表：根据实验要求，选择合适的电子元件，按照电路图的要求连接到电表的相应
位置，并进行焊接固定。
3. 调试电路：将改装后的电表连接到电源供应器和示波器，调整电源供应器的电压和电流，观察电表的显示情况，并用示波器检测电表输出的波形。
4. 分析实验结果：根据实验结果，结合理论知识分析电表的工作原理和改装效果，总结实
验经验。
实验注意事项：
1. 在操作电子元件和焊接过程中，要注意防止静电和过热，避免损坏元件和设备。
2. 在调试电路时，要小心操作电源供应器和示波器，避免触电或短路。
3. 实验结束后，要做好实验设备和元件的清理和归还工作。
拓展实验：
1. 利用不同类型的电子元件，改装不同功能的电表，如频率表、电阻表等。
2. 结合数字电路原理，设计并改装数字电表，实现更多功能和显示方式的实验。
实验评价：
学生完成实验时能独立进行实验操作，理解电表的工作原理和改装过程，具备一定的动手
能力和创新思维，实验结果符合实验要求，能够合理分析实验结果并总结实验经验。
高中物理电路++电表的改装
电表改装实例
电流表改装实例
将两个相同规格的电流表并联起 来，可以扩大其测量范围。例如 ，将两个0.6A的电流表并联起来 ，可以测量最大为1.2A的电流。
电压表改装实例
将两个相同规格的电压表串联起 来，可以扩大其测量范围。例如 ，将两个10V的电压表串联起来 ，可以测量最大为20V的电压。
02 电表改装实验操 作
04 电表改装的实际 应用
电表改装的实际应用场景
实验室测量
在物理实验室中，电表改装可以 用于测量电流、电压、电阻等电 学量，提高实验的精度和效率。
工业生产
在工业生产中，电表改装可以用 于监测和控制生产过程中的各种 电学量，保证生产的安全和稳定
。
电力系统
在电力系统中，电表改装可以用 于监测电网的电流、电压等参数
高中物理电路 电表的改装
汇报人： 202X-12-20
目录
• 电表改装原理 • 电表改装实验操作 • 电表改装结果分析 • 电表改装的实际应用
01 电表改装原理
电表改装目的
提高测量范围
适应特殊需求
通过改装电表，可以扩大电表的测量 范围，使其能够适应更大或更小的电 流或电压的测量。
根据实际应用需求，可以对电表进行 改装，以适应特殊环境或特殊设备的 测量需求。
实例3
通过数学模型法分析改装电表的误 差。根据电表改装原理建立数学模 型，通过计算模型参数，评估改装 电表的误差。
误差分析
系统误差
由于实验设备、测量方法等因素引起 的误差，可以通过改进实验设备和测 量方法来减小系统误差。
偶然误差
由于环境变化、操作不当等因素引起 的误差，可以通过多次测量求平均值 等方法来减小偶然误差。
电表改装的未来发展趋势
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高中物理电学实验：电
表的改装
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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
Ig Rg
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，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=
图
3
R 图4
图5
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
U 的电压表了。
3、校对
图6
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S 1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S 2，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
1、在用半偏法测表头内阻的过程中，当闭合开关S 2后，由于R ＇与电流表并联，R 并<Rg,所以电路中的总电流比S 2闭合前要大一些，即此时总电流I>Ig,导致流过电阻箱的电流（I —Ig/2）>Ig/2.所以表头的内阻的测量值小于真实值。
图7
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。
并说明原理及测法。