电表改装系列中考专题全集文档Word格式文档下载.docx
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B.R1=22.5Ω
R2=30.625Ω
C.R1=53.125Ω
R2=8.125Ω
D.R1=8.125Ω
R2=53.125Ω
分析:
当接公共和2接线柱(量程是1mA
时),R1、R2串联后与Rg并联,则有
Ig×
Rg=(1×
10-3-
Ig)(R1+R2),即20×
10-6×
102=(1×
10-3-20×
10-6)(R1+R2)
当接公共和1接线柱(量程是10mA
时),Rg、R2串联后与R1并联,则有
(Rg+R2)=(10×
Ig)R1,
即20×
(102+
R2)=(10×
10-6)R1
通过上述内容列一组满偏值方程得:
R1=30.625Ω
R2=22.5Ω
故答案为
A
2、将两个相同的灵敏电流计改装成量程较大的电流表A1和A2,A1的量程是0.6A,A2的量程是3
A。
测得灵敏电流计的内阻为Rg=200Ω,表头显示其满偏电流为Ig=1mA。
(1)要完成电流表A1的改装,需要给灵敏电流计_
__联一个阻值为___
__Ω的电阻。
(2)将电流表A1、A2改装成功后,一位同学欲进行以下操作,则将会看到的实验现象是:
若将两表串联起来接入电路,A1指针偏角______A2指针偏角(填大于、小于、等于),若将两表并联起来接入电路,A1指针偏角____A2指针偏角(填大于、小于、等于)。
(1)并联;
0.33
(2)大于
等于
二、改装电压表:
电压表是将灵敏电流计与一个阻值较大的电阻串联,串联的电阻起到分压作用。
这样,即使两端加上比较大的电压,大部分电压都加在串联的大电阻上,表头上的电压就会很小。
而串联的电阻的阻值R,可根据公式:
U=Ig(Rg+R)来计算(其中,U为电压表最大量程、Rg为表头的内阻、Ig为满偏电流、R为应串联的电阻)。
1、实验室常用的双量程电压表的电流表改装而成的。
图甲是一个量程为0~6mA的电流表,其内阻为RG=10Ω。
在电路中,我们可以把小量程的电流表看成一个定值电阻RG与能显示电流的表盘G串联在一起(如图乙),同样遵从欧姆定律。
当有电流通过时,电流可以从表盘G上读出,这时两接线柱A、B之间有一定的电压,此时小量程电流表实际上也可以当成一个小量程的电压表。
(1)如图丙所示,若将这电流表串联一个定值电阻RA后,在A、B之间就相当于一个量程为0~3V的电压表,求串联的定值电阻RA的大小。
(2)若将这电流表改为量程0~15V的电压表,求再串联的定值电阻RB大小。
分析解答:
如图丙所示,若将这电流表串联一个定值电阻RA后,在A、B之间就相当于一个量程为0~3V的电压表,此时就相当于把A、B分别接在电压为3V的电源上,Rg与RA串联在电路中,电流表G满偏,
故:
R总1=RA+Rg
而由欧姆定律可知:
I总1=U总1/R总1=U总1/(RA+Rg)
代入数据:
6mA=3V/(RA+10Ω)
解得:
RA=490Ω
如图丙所示,同理,若将这电流表串联一个定值电阻RA,再串联一个定值电阻RB后,在A、C之间就相当于一个量程为0~15V的电压表,此时就相当于把A、C分别接在电压为15V的电源上,Rg与RA、RA串联在电路中,电流表G满偏。
同理可得:
I总2
=U总2/R总2=U总2/(RA+RB+Rg)
6mA=15V/(490Ω+RB+10Ω)
RB
=2000Ω
2、如图所示,电压表由灵敏电流计G与电阻R串联而成.某同学在使用中发现一块电压表的读数总比真实值偏小一些,若要调准,可采用的措施是( )
A.在电阻R上并联一个比其小得多的电阻
B.在电阻R上并联一个比其大得多的电阻
C.在电阻R上串联一个比其小得多的电阻
D.在电阻R上串联一个比其大得多的电阻
解:
电压表由表头G和电阻R串联而成,发现此电压表的读数比准确值稍微小一些,说明加上相同电压时,要使电流适当大些,故需要略微减少电阻R的值,可以与电阻R并联电阻实现,但电压表的读数比准确值稍微小一些,故并联电阻要比R大得多,故ACD错误,B正确。
3、一个电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=500Ω,要把它改装成一个量程为3V的电压表,则( )
A.应在电流表上再串联一个阻值为3kΩ的电阻
B.应在电流表上再并联一个阻值为3kΩ的电阻
C.改装后的电压表内阻是500Ω
D.改装后的电压表内阻是3kΩ
改装成电压表要串联电阻的RX:
则Ig(Rg+Rx)=U
即:
1×
10-3A(500Ω+Rx)=3V
Rx=2500Ω
故选:
D
补充:
改装欧姆表:
1、
小明同学展示了自己的小制作的原理(如图所示),内由电压恒定的电源和一个定值电阻R1串联组成,电源内阻不计,只露出两个接线柱A、B。
若将一电流表直接接在A、B两接线柱上,电流表的示数为2.0A;
若将一只阻值为12Ω的定值电阻R2与电流表串联后接在A、B两接线柱上,电流表的示数为0.5A。
求:
(1)电源电压和电阻R1的阻值;
(2)如果利用这个装置,和一个量程为0~0.6A、最小刻度为0.02A的电流表,改装成一个欧姆表,则R1的阻值应该换成一个阻值为多大的电阻?
这个装置测量电阻的范围是多少?
(1)U=8V
R1=4Ω
(过程略)
(2)欧姆表测电阻应该从零开始,即当R=0时,I最大=0.6A
∴R1=U/I=8V/0.6A=13Ω
电路中最小电流应该是电流表的一小格代表的数值,否则无法显示数值,求出这时的总电阻,即R=U/I=8V/0.02A=400Ω
待测电阻R2=R-R1=400Ω-13Ω=387Ω
所以测量范围是0~387Ω
2、下图是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图,其中电压U=1.5V,经改装后,若将原电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置,则2mA刻度处应标____Ω,1mA刻度处应标_____Ω。
电压1.5V、3mA的时候标度为零,即外加电阻为零,内带电阻为R1,R1=1.5V/0.003A=500Ω,∵总电阻=外加电阻+内带电阻
∴2mA的时候总电阻1.5V/0.002A=750Ω,
则外加电阻=750-
R1=750Ω-500Ω=250Ω
∵1mA的时候总电阻1.5V/0.001A=1500Ω,
∴外加电阻=1500-R1=1500Ω-500Ω=1000Ω
3、拓展:
欧姆表的刻度不均匀,且随电阻Rx增大刻度变密
。
1、一个毫伏表,它的内阻是100Ω,量程是200mv,把它改装成为
量程为10A的安培表,毫伏表上应:
A、并联0.002Ω的电阻B、并联0.02Ω的电阻
C、串联50Ω的电阻D、串联4900Ω的电阻
2、如图中定值电阻R1很大,R2很小,与电流计G和电键K1、K2组成一个安培、伏特两用表,下列判断正确的是:
A、只闭合K1是VB、只闭合K2是A
C、K1K2都断开是GD、K1、K2都闭合是A
3、内阻为10kΩ的电压表,表盘刻度如图所示,给它串联上一只20kΩ的电阻后去测量某段电路的路端电压,其指针所指所位置如图所示,则这段电路的路端电压是( )
A、40伏特 B、30伏特 C、20伏特 D、10伏特
4.一个电流表的满刻度电流值Ig=0.6A,面板如图5所示,那么它每一小格所相应的电流是______mA,指针现在的电流示数是______A。
如果这个量程为0.6A的电流表内阻Rg=60Ω,要把这个电流表的量程扩大成3A,那么应该在Rg上______联一个电阻Rs,Rs的大小应是______Ω;
并联Rs后,测某一电流,指针仍指到图5中所示位置,则该电流是______A,并联Rs后,刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联Rs前的______倍。
5.图6所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻Rg=500Ω,满刻度电流为Ig=1A的毫安表,现接成量程分别为10V和100V的两个量程,则所串联的电阻R1=______Ω,R2=______Ω。
6.将一改装后的电流表接入电路并进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些。
如果表头G的满偏电流Ig是准确的,则出现误差的可能原因是:
()
A、Rg的测量值比真实值大
B、Rg的测量值比真实值小
C、所并联的R0比用公式
计算出的偏小
D、所并联的R0比用公式
计算出的偏大
7、用多用电表测电阻时:
( )
A、表内电池的正极接的是红表笔
B、每次换挡要重新调零
C、若选择开关扳到欧姆挡的×
1挡上,准确调零后,测某电阻时指针恰好指在刻度30~50的正中,则待测电阻的阻值等于40Ω
D、使用×
1K挡测某电阻时,若指针偏转角度很小,应换成×
100Ω或×
10Ω挡测量
8.用多用电表的欧姆挡测某一电阻的阻值时,分别用×
1、×
10、×
100三个电阻挡测了三次,指针所指的位置如图所示.
其中①是用________挡,②是用________挡,③是用________挡,为提高测量的精确度,应该用________挡,被测电阻阻值约为________.
9.图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流=300A,内阻Rg=100,可变电阻R的最大阻值为10k,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是色,接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=k.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较
(填“变大”、“变小”或“不变”)。
10某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。
完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械零点。
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。
(3)将红、黑表笔___________,进行欧姆调零。
(4)测反向电阻时,将__________表笔接二极管正极,将________表笔接二极管负极,读出电表示数。
(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘___________(填“左侧”、“右侧”或“中央”);
否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)。
(6)测量完成后,将选择开关拔向_____________________________位置。
11右图为一正在测量中的多用电表表盘.
(1)如果是用×
10档测量电阻,则读数为。
(2)如果是用直流10mA档测量电流,则读数为mA。
(3)如果是用直流5V档测量电压,则读数为V。
12有一个电流表G,内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA。
要把它改装为量程为0~3V的电压表,要联Ω改装后的电压表内阻是
13.有一个电流表G,内阻Rg=25Ω,满偏电流Ig=3mA。
要把把它改装为量程为0~0.6A的电流表,要联Ω?
改装后的电流表内阻是?
一、实验目的:
1.掌握测定微安表(表头)量程和内阻的方法
2.掌握校准电流表、电压表的基本方法,熟练数字多用表、面包板等电脑元件的使用
二、实验原理:
1.表头参数Ig及Rg的测定
注意:
测Rg时保持电路状态不变(即不改变电源电压和C点的位置)
2.电流表量程的扩大
依据并联分流
令
,则
。
式中I为扩充后的量程,n为量程扩大的倍数。
3.改装成电压表
串联一高阻值电阻RH,电表总内阻RH+Rg=
所以RH=
-Rg。
式中U为改装后电表的量程。
三、实验仪器:
用于改装的微安表头,滑动变阻器,数字多用表,电路板,导线,直流稳压电源,电阻箱
四、实验内容和步骤:
1.连接电路,用万用表量表头量程和内阻。
2.根据目标量程计算改装电流表需并联的电阻Rs和改装电压表需串联的电阻RH。
3.根据改装电流表的矫正电路图连接电路,校正改装电流表的量程(先改变Rs使改装表和数字万用表的读数近似相等,后移动滑线变阻器使改装表满偏,重复,最后微调),使表头满偏同时数字万用表显示为目标量程。
移动滑线变阻器减小通过改装表的电流,读取10组改装表和数字万用表的读数。
校正电流表的电路
4.根据改装电压表的校正电路图连接电路,校正改装电流表的量程(移动滑线变阻器使万用表为目标量程,改变RH使表头满偏),使表头满偏同时数字万用表显示为目标量程。
校正电压表的电路
RH=
-Rg
五、实验数据与处理:
1.表头参数值:
Ig=99.9μA;
Rg=2.037kΩ
2.改装电流表量程:
5mARs=41.53Ω
I标(mA)
4.98
4.26
3.84
3.04
2.84
2.39
2.02
1.39
1.20
0.81
I改(mA)
5.0
4.2
3.8
3.0
2.8
2.4
2.0
1.4
1.2
0.8
△I
(mA)
0.02
-0.06
-0.04
0.01
-0.02
-0.01
E=
*100%=
*100%=1.2%改装电流表等级为1.5
3.改装电压表量程:
5VRH=48.013Ω
U标(V)
5.13
4.79
4.39
4.19
3.77
3.38
3.18
2.96
2.54
2.14
U改(V)
4.6
4.0
3.6
3.2
△U(V)
-0.13
-0.19
-0.17
-0.18
-0.16
-0.14
*100%=3.8%改装电压表等级为5.0
六、误差分析:
1.由于表头本身存着系统误差,分流电阻、分压电阻也具有误差,经改装后的电表也必然存在误差(由上述因素的传递和累积引起的误差)。
2.毫安表改装后,需要对满量程进行调节,即改变R1,R2使满量程时改装表与标准表读数一致。
一般R1,R2的实验值与理论计算值不完全相同,因为在计算时没有考虑导线电阻,接触电阻、Rg测量误差等产生的影响。
3.表头本身精度有限,即使改装表与标准表在满量程时指示数一致,在其它测量点的读数也可能存在误差。