文档介绍：第2讲电流表和电压表电阻的测量
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考纲要求
考纲内容
能力要求
考向定位
、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。
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(1)电阻的测量是高考电学实验的焦点。
(2)从其考查的知识点来看,电学基础知识是考查的的重点。考纲要求在电流表的内、外接的选择,滑动变阻器分压、限流式选择;实验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识。
(3)考纲要求熟悉电流表、电压表和多用电表的使用
2、考点整合
考点一电压表和电流表
(1)电流表原理和主要参数
电流表G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角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,故Ug=IgRg
(2)电流表改装成电压表
方法:串联一个分压电阻R,如图所示,若量程扩大n倍,即n=,则根据分压原理,需串联的电阻值,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。
(3)电流计扩大量程
方法:并联一个分流电阻R,如图所示,若量程扩大n倍,即n=,则根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小。
需要说明的是,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Ig和满偏电压Ug,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。
特别提醒
电压表和电流表的改装原理,实质是串并联电路中的串联分压和并联分流知识点的应用。改装后的电压表和电流表满偏时,实际流过电流计的电流并没有增大,仍为电流计原来的满偏电流。
A
[例1] (2008海南卷)14、 mA,内阻约为300 A的电流表,, 是量程为2 A的标准电流表,R0为电阻箱,R为滑动变阻器,S为开关,E为电源.
⑴完善下列实验步骤:
①将虚线框内的实物图按电路原理图连线;
②将滑动变阻器的滑动头调至端(填“a”或“b”),电阻箱R0的阻值调至零;
A
mA
+
-
R0
S
E
③合上开关;
④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1 A;
⑤调节电阻箱R0的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会(填“增大”、“减小”或“不变”);
⑥多次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为,同时毫安表指针满偏.
⑵回答下列问题:
①在完成全部实验步骤后, Ω,由此可知毫安表头的内阻为.
②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为 A.
⑧对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素:
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答案:(1)①如图;②b;⑤减小;⑥1A;(2)①310;②(~);③例如:电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化;标准表和毫安表头的读数误差;电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等等。
解析:(1)将滑动变阻器的滑动头调至b点是为了保护毫安表;在调节电阻箱时,由于接入回路的电阻增加,故电流表电流会减小;为了能成功改装为1A的量程的电流表,需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到1A;(2),此时毫安表满偏,电阻箱上的电流为1000mA-=,根据并联电阻值与电流值成反比,可计算毫安表的内阻为310Ω;若毫安表半偏,电阻箱的电流也减半为495mA=
;本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化,导致标准电流表的示数无法精准显示1A,还有电表本身读数上的误差,以及电表指针偏转本身不是随电流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度。
[规律总结] 解决电压表或电流表量程扩大问题,关键是要理解表头中只能通过的最大电流是电表偏转的最大角度,,要注意每一次扩大量程,都要以前一次为基础,画出其电路示意图,才不会将扩大部分与原来部分弄错.
考点二电阻的测量
一、实验原理:
,用安培表测出通过电流,用R=U/ I 即可得到阻值.
(如图所示)
三、实验电路选择
1、测量电路—