第八章第二单元 电表的改装
大学物理实验报告-改装电表
大学物理实验报告-改装电表实验名称：改装电表实验目的：了解电表的工作原理，掌握电表的改装方法以及用电表测量电路的电参数。
实验器材：电表、电源、可调电阻、电容、电感、直流电压表实验原理：电表是电量表的一种，又称电度表或电量计。
在电流指示和电量计量中有着广泛的应用，其主要作用是用来测电路中的电流和电量。
电表的基本工作原理是根据感应法测量电流或电压，其基本部件有感应元件、测量元件和指示元件。
感应元件包括感应电机和感应线圈，它们是通过感应原理来完成电量的测量，通常选用霍尔元件和电容元件来代替传统的感应元件。
测量元件包括磁场矩阵、电流互感器、电压变压器等，这些元件是根据具体的测量需要来进行选用的，其中电流互感器和电压变压器应用范围很广。
指示元件包括液晶显示器、数码管、珠子板等。
液晶显示器是当今最为常见的指示元件，具有体积小、功耗低等优点。
改装电表是利用电表的测量原理，更改电表的接线方式或改变电表的部件，来满足不同的测量需求。
常见的改装电表包括改变电表的量程，改变电表的测量范围和改变电表的灵敏度等。
实验步骤：1.将电表与电源连接，并调整电源的输出电压值。
2.将可调电阻、电容、电感与电路组成不同的电路，然后用电表测量其电参数，比较其测量结果。
3.进行电表的改装，例如更改电表的灵敏度，更改电表的量程等，然后对改装后的电表进行电参数测量。
4.在测量过程中，应根据实验需求来选择合适的电表和电路。
实验结果：完成电表的改装，可以根据实验需要来选择合适的电路和电表，可以更准确地进行电路的电参数测量。
实验结论：改装电表是一项重要的电检测技术，在电路测量和测试中有着广泛的应用。
本实验通过将电表和电性元件相结合，并对电路进行多次改装，可以更好地了解电表的工作原理，掌握电表的改装方法。
然而，在实验过程中也暴露出了一些问题，如对电路的氧化、松动等方面要特别注意，以免影响电路测量精度。
高考物理二轮复习考点第八章恒定电流专题电表的改装和应用
专题8.4 电表的改装和应用一．选择题1. (2020·江苏联考)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电动机M的线圈电阻为R1.闭合开关S,电动机开始转动,稳定后电路中的电流为I,滑动变阻器接入电路的电阻为R2.则 ( )A. 电流大小I=E R rB. 电动机两端的电压U=IR1C. 电源的效率η=×100%D. 电动机的机械功率P=IE-I2(R1+R2+r)【参考答案】D2．如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是：（）A．通过电动机的电流为10 AB．电动机的输入功率为20 WC．电动机的热功率为4 WD．电动机的输出功率为16 W【参考答案】BCD3．（2020湖南十三校联考）如图所示，电流表A1(0-3A)和A2(0—0．6A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接人电路中．闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是：A．A1、A2的读数之比为1∶1B．A l、A2的读数之比为5∶1C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1D．A l、A2的指针偏转角度之比为1∶5【参考答案】BC【命题立意】本题旨在考查电表的改装【名师解析】电流表A1(0-3A)和A2(0—0．6A)是由两个相同的电流计改装而成，都是并联电阻，在图中两电流计也是并联的，所以C正确；它们的量程之比为5：1，即总电阻之比为1：5，所以并为联时读数之5：1【举一反三】当串联时读数之比、偏转角度之比各是多少？4．(多选)如图所示，甲、乙两电路都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的，下列说法正确的是( )A．甲表是电流表，R增大时量程增大B．甲表是电流表，R增大时量程减小C．乙表是电压表，R增大时量程增大D．乙表是电压表，R增大时量程减小【参考答案】BC【名师解析】由电表的改装原理可知，电流表应是G与R并联，改装后加在G两端的最大电压U g＝I g R g不变，所以并联电阻R越大，I＝I g＋I R越小，即量程越小，B正确，A错误；对于电压表应是G与R串联，改装后量程U＝I g R g＋I g R，可知R越大，量程越大，C正确，D错误．5.在如图甲所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生了变化。
高考物理一轮复习课件：第八单元 电表的改装及多用电表的使用
的阻值等于电流表内阻的 2 倍。若用电流表 A 的表盘刻度表示
流过接线柱 1 的电流值，则下列分析正确的是
()
A．将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.04 A
B．将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02 A
C．将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06 A
D．将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.01 A
电流表 G 改装成欧姆表
实验原理
欧姆表是根据闭合电路欧姆定律由电流表 G 改 装而成的，欧姆表的工作原理如图所示，其中 G 为灵敏电流表(表头)，满偏电流为 Ig，内阻为 Rg，电源电动势为 E，内阻为 r，R 为可变电阻， 也叫调零电阻。 (1)当红、黑表笔不接触时，电流表示数为零， 指针不偏转，相当于被测电阻无穷大。
方法突破
欧姆表的刻度的标注方法
刻度
标注方法
标注位置
红、黑表笔相接，调节调零电阻使
0 指针满偏，被测电阻 Rx＝0
满偏电流 Ig 处
红、黑表笔不接触，电流表指针不
∞
电流为零处
偏转，被测电阻 Rx＝∞
中值电阻 R 中＝R 内＝Rg＋R＋r
刻度盘正中央
红 、 黑 表 笔 间 接 电 阻 Rx ， I ＝ 与 Rx 对应的电流
[解析] (1)由闭合电路欧姆定律：Ig＝Rg＋Er＋R0得：R0 ＝IEg－Rg－r，由已知得，式中 E 变小，r 变大，故 R0 将变小； 因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为 E＝1.5 V 刻度的，测 得某电阻阻值为 300 Ω 时，电流表中的电流 I＝R＋ERΩ，其中 RΩ＝IEg，当电池电动势下降到 E′＝1.45 V 时，此时欧姆表的 内阻 RΩ′＝EI′g ，由闭合电路欧姆定律得 I＝R′E＋′RΩ′，解 得真实值 R′＝290 Ω。
电表改装高中物理知识点
电表改装是指对传统的电表进行改造，使其具有更多的功能和性能。
在这个过程中，我们需要运用一些高中物理的知识点来解决一些技术问题。
下面是一个关于电表改装的步骤思路。
第一步：了解电表的基本原理电表是用来测量电能消耗的设备，其基本原理是利用电流通过电表内部的线圈产生的磁场与外部磁场的相互作用来测量电能的消耗。
在这一步中，我们需要复习一些与电流、磁场、电能消耗相关的物理知识点，如安培定律、磁感应强度等。
第二步：确定改装的目标和功能在进行电表改装之前，我们需要明确改装的目标和所要增加的功能。
例如，我们可能需要增加通信功能，使电表能够通过网络传输数据；或者增加负荷监测功能，实时监测电器的用电情况。
在这一步中，我们需要考虑到电表的结构和原理，以及所需要的技术方案。
第三步：选择合适的传感器和控制器为了实现所需的功能，我们需要选择合适的传感器和控制器。
例如，如果我们需要增加负荷监测功能，我们可以选择合适的电流传感器和微控制器来实现。
在这一步中，我们需要考虑到传感器和控制器的性能参数，并选择适合的型号和规格。
第四步：设计电路和接口在选择好传感器和控制器后，我们需要设计电路和接口，将它们与电表的原有电路连接起来。
在这一步中，我们需要运用一些电路设计的知识点，如串并联电路、电阻分压等，来确保电路的正常工作。
第五步：测试和调试在完成电路设计后，我们需要进行测试和调试，确保改装后的电表能够正常工作。
在这一步中，我们需要运用一些实验和测量的知识点，如安全操作、电压电流测量等，来验证改装的效果。
第六步：优化和改进在测试和调试的过程中，我们可能会发现一些问题或不足之处。
在这一步中，我们需要运用一些物理和工程的知识点，如能量转换、电路优化等，来改进和优化电表的性能和功能。
通过以上的步骤思路，我们可以对电表进行改装，使其具有更多的功能和性能。
在这个过程中，我们需要运用许多高中物理的知识点来解决一些技术问题，并且需要运用一些实验和测量的知识点来验证改装的效果。
电表的改装
电表的改装:电流计改装成各种表，关健在于原理(1)灵敏电流表（也叫灵敏电流计）：符号为G ，用来测量微弱电流，电压的有无和方向．其主要参数有三个：首先要知：微安表的内阻R g 、满偏电流I g 、满偏电压U g 。
满偏电流I g 即灵敏电流表指针偏转到最大刻度时的电流,也叫灵敏电流表的电流量程． 满偏电压U g 灵敏电流表通过满偏电流时加在表两端的电压．以上三个参数的关系U g = I g R g ．其中I g 和U g 均很小，所以只能用来测量微弱的电流或电压． 采用半偏法先测出表的内阻；最后要对改装表进行较对。
(2) 半值分流法（也叫半偏法）测电流表的内阻，其原理是：当S 1闭合、S 2打开时：E R r I gg =+)(1 当S 2再闭合时：E U U R G =+2,E R R r I I r I g g g g g =⨯⋅++⋅12221(21 联立以上两式，消去E 可得：211122R R r R r R I g g g ⋅++=+ 得：2121R R R R r g -= 可见：当R 1>>R 2时， 有：2R r g = (3)电流表：符号A ，用来测量电路中的电流，并联电阻分流原理．如图所示为电流表的内部电路图，设电流表量程为I,扩大量程的倍数n=I/I g ，由并联电路的特点得： g g g gg g g R 1-n 1R I -I I R )R I -I (R I ==⇒= (n 为量程的扩大倍数) 内阻g g A g RR R r R R n ==+,由这两式子可知，电流表量程越大，R g 越小，其内阻也越小.(4)电压表：符号V ，用来测量电路中两点之间的电压． 串联电阻分压原理 如图所示是电压表内部电路图．设电压表的量程为U ，扩大量程的倍数为n=U/U g ，由串联电路的特点，得： g g g g g g g 1)R -(n 11u u R )u u -u (R R u -u R u =-==⇒= (n 为量程的扩大倍数)电压表内阻V g g r R R nR =+=,由这两个式子可知，电压表量程越大，分压电阻就越大，其内阻也越大．(5)改为欧姆表的原理 两表笔短接后,调节R o 使电表指针满偏，得 I g ＝E/(r+R g +R o ) 接入被测电阻R x 后通过电表的电流为 I x ＝E/(r+R g +R o +R x )＝E/(R 中+R x )由于I x 与R x 对应，因此可指示被测电阻大小(6) 非理想电表对电路的影响不能忽略，解题时应把它们看作是能显示出本身电压或电流的电阻器.①用电压表测得的电压实际上是被测电路与电压表并联后两端的电压，由于电压表内阻不可能无限大， 因此测得的电压总比被测电路两端的实际电压小，表的内阻越大，表的示数越接近于实际电压值. ②用电流表测得的电流，实质上是被测量的支路(或干路)串联一个电阻(即电流表内阻)后的电流.。
电表的改装与校准(二)——将表头改装为伏特表、欧姆表;校正改装后的电表
电表的改装与校准————将表头改装为伏特表、欧姆表；校正改装后的电表【实验目的】1、了解磁电式电表的基本结构；2、掌握电表的校准方法，学会作校准曲线。
【实验仪器】二、电表的改装（1）将表头改装为安培表（2）将表头改装为伏特表表头的满度电压很小，一般为零点几伏。
为了测量较大的电压，在表头上串联电阻R，如图6所示，使超过表头所能承受的那部分电压降落在电阻R上。
表头和串联电阻R组成的整体就是伏特表，串联的电阻R称为扩程电阻。
选用不同大小的R，就可以得到不同量程的伏特表。
设改装后的电压表量程为U，当表头满刻度时有：(1)(1)g gg gU U UR R n RI U-==-=-式中，n为电压表的扩程倍数。
可见，要将表头测量的电压扩大n倍时，只要在该表头上串联阻值为(1)gn R-扩程阻值R。
表头的gI、gR事先测出，根据需要的电压表量程，由上式即可算出应串联的电阻值。
一般地，由于电压表量程U远大于表头的量程gU，串联电阻R会远大于表头内阻gR。
（3）将表头改装为欧姆表最简单一种电路如图7所示。
设待改装表的内阻为gR，量程为gI。
电源电动势E与固定电阻1R（称为限流电阻）、可变电阻PR（称为调零电阻）串联。
xR为被测电阻，测量时将其接在A、B两点之间。
由闭合电路的欧姆定律可知，接入x R后，表头所指示的电流：1xg P xEIR R R R=+++当E、1g PR R R++的值一定时，xR的一个值与xI的一个值相对应，即与表头指针的一个偏转角相对应，所以表面可以按电阻值来划分刻度。
现在来看三个特殊的刻度：（1）当0x R =时，即A 、B 间短路，调节使电路中的电流1g g PEI R R R =++。
此时电流强度最大，表头指针应指在满刻度。
g R 和E 是给定的，P R 是可调节的。
如果没有1R ，电流可能超过而使表头损坏，所以1R 起限制表头电流不能超过g I 的作用，故称为限流电阻。
（2）当x R =∞时，即A 、B 间断路，电路中电流为零，所以表头指针停留在最初的刻度上，这个刻度就是电阻为∞时的刻度。
电表的改装
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R g ：即电流表线圈的电阻满偏电流I g ：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， 故U g ＝ I g •R g 二、电流表改装成电压表改装的目的是： 测量更大的电压方法：若量程扩大n 倍，则应给电流表 串 联一个电阻。
故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大 ，电压表的内阻越大。
三、电流表改装成电流表 改装的目的是:测量更大的电流故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小，电流表的内阻越小。
说明：改装后的电表中通过电流计G 的最大电流I max 与两端的最高电压U max 变为多少？改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流I g 和满偏电压U g ，只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。
例题1：一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为I g =50μA ，表头电阻R g =1k Ω， 1）若改装成量程为I m =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U m =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gU n U =(1)Rg g gU R R n R U ==-gI n I =1g g g RI R R R I n ==-并一个大电阻。
电表的改装和校准实验报告
电表的改装和校准实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过改装电表和对其进行校准实验，探究电表的工作原理，了解电表的结构和性能，并通过实验数据分析，验证电表的准确性和稳定性。
二、实验仪器和材料。
1. 电表。
2. 电源。
3. 电阻箱。
4. 电流表。
5. 电压表。
6. 万用表。
7. 电源线。
8. 接线板。
9. 电源开关。
10. 电阻。
三、实验原理。
电表是一种用来测量电流、电压和功率的仪器，其基本原理是利用电流的磁效应和电压的电磁感应，通过合适的测量元件将电流和电压转变为可读的物理量。
电表的改装和校准实验主要包括对电表内部结构的了解、电表的改装和校准方法，以及对改装后的电表进行校准实验并分析数据。
四、实验步骤。
1. 拆卸电表外壳，了解电表内部结构和工作原理。
2. 根据实验要求，对电表进行改装，如更换电流互感器、电压互感器等。
3. 连接电源线和接线板，接入电流表、电压表和万用表。
4. 接通电源，调节电流和电压，记录实验数据。
5. 对改装后的电表进行校准实验，比较实验数据和标准值。
6. 分析实验数据，评估电表的准确性和稳定性。
五、实验结果与分析。
经过改装和校准实验，我们得到了一系列的实验数据，并对数据进行了分析。
通过对比实验数据和标准值，我们发现改装后的电表准确性和稳定性得到了明显提高，符合实际应用要求。
同时，我们也发现在改装过程中，需要注意电表内部结构的布局和连接方式，以确保改装后电表的正常工作。
六、实验结论。
通过本次实验，我们深入了解了电表的工作原理和结构特点，通过改装和校准实验，验证了电表的准确性和稳定性。
同时，我们也认识到了电表改装和校准过程中的一些注意事项，为今后的实际应用提供了重要的参考依据。
七、实验注意事项。
1. 在进行电表改装和校准实验时，要注意安全用电，避免触电和短路等事故。
2. 在改装电表时，要注意保护电表内部结构，避免损坏测量元件和连接线路。
3. 在校准实验过程中，要严格按照实验步骤和要求进行，确保实验数据的准确性和可靠性。
多用电表改装及使用教材
Er R
(1)用导线把A、B直接连起
来,此时应把可变电阻R调节
为多少才能使电流表恰好达
到满偏电流?
142 Ω
AB Rx
(3)如果把任意电阻Rx接在A、B间,电流表读数Ix与 Rx的值有什么关系?
Ix =
Rg+
r
E + R + Rx
通过以上计算你有何启发?
思
考 如果把电流表10mA刻度标为“0Ω”, 5mA 刻 度 标 为
注意: (1)将电压表并联在待测电路两端.
(2)量程应大于小灯泡两端电压的估计值. (3)红表笔接高电势,黑表笔接低电势.
(4)读数时先看量程再看小格,要正视表针.
(二)使用
2.测量电流
怎样用多用电表测量通过小灯泡 的电流?测量中应注意什么?
步骤: (1)选档;
(2)测量; (3)读数.
注意:(1)将电流表串联在待测电路中.
“150Ω”, 0mA刻度标为“∝Ω”,
把其它电流刻度都按
Rx=1.5/Ix-150 转换成电阻刻度, 它岂不成了一个能直接测量电阻的
仪器?
一、欧姆表
(一) 结构:
欧姆表由电流表G、 电池、调零电阻R，刻度 盘和红、黑表笔组成.
如图，就电路部分而
言，在欧姆表内部是电流
表、电池、调零电阻三者 串联而成，在欧姆表外部，
电流从欧姆表的黑表笔流出, 经过被测电阻,从红表笔流入.
I
Rx
(二)使用
3.测量电阻：
(3)测量二极管的正向电阻
①机械调0(左侧0):
②选挡:将选择开关旋至低倍率的 欧姆挡(例如“×10Ω挡).
③电阻调0(右侧0):
④测量:将黑表笔接触二极管正极, 红表笔接触二极管负极,.
《电表改装》 讲义
《电表改装》讲义一、电表的基本原理在探讨电表改装之前，我们先来了解一下电表的基本工作原理。
常见的电表有电流表和电压表，它们都是基于电磁感应原理来测量电流和电压的。
电流表是用来测量电路中电流大小的仪器。
其内部主要由一个灵敏电流计（表头）和一个小电阻（分流电阻）组成。
表头能够感知通过的电流，并产生相应的偏转。
但表头所能承受的电流通常很小，为了能够测量较大的电流，就需要并联一个较小的电阻来分流，从而扩大电流表的量程。
电压表则是用于测量电路中两点之间的电压差。
它通常由表头和一个大电阻（分压电阻）串联组成。
由于表头所能承受的电压也很小，通过串联一个大电阻，依据串联电路的分压原理，大部分电压将分配在这个大电阻上，表头两端的电压就可以在其测量范围内，从而实现对较大电压的测量。
二、电表改装的目的和意义为什么要进行电表改装呢？这主要是因为实际应用中，我们常常需要测量不同范围的电流和电压，而电表的原始量程可能无法满足需求。
通过改装电表，我们可以使其适应各种特定的测量场合，提高测量的准确性和便利性。
例如，在某些电子电路实验中，可能需要测量微安级甚至纳安级的小电流，而一般的电流表量程过大；或者在高压电路中，需要测量数千伏甚至更高的电压，普通电压表则无法胜任。
这时，对电表进行改装就显得尤为重要。
三、电流表的改装1、扩大量程要将一个量程较小的电流表改装成量程较大的电流表，就需要减小其内阻。
具体方法是在表头两端并联一个适当的分流电阻。
假设表头的内阻为 Rg，满偏电流为 Ig，要将其改装成量程为 I 的电流表，所需并联的分流电阻 Rsh 可以通过以下公式计算：Rsh ＝ Rg × Ig ／（I Ig)例如，一个表头内阻为50Ω，满偏电流为 10mA，要将其改装成量程为 1A 的电流表，分流电阻 Rsh ＝ 50 × 001 ／（1 001) ≈ 0505Ω2、减小量程有时候，我们也可能需要将电流表的量程减小。