把電流表改裝為電壓表(高考物理實(shí)驗(yàn))

（一）把電流表改裝為電壓表本實(shí)驗(yàn)中用到的“半偏法”測(cè)電流表的內(nèi)阻是一種巧妙而又重要的思想方法，不但要深刻理解，最好還要能拓展、2021/5/91

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.掌握電流表的三個(gè)參數(shù)，學(xué)會(huì)用“半偏法”測(cè)量電流表的內(nèi)阻.

2.學(xué)會(huì)把電流表改裝成電壓表.

3.理解擴(kuò)大電流表量程的方法、原理.

二、實(shí)驗(yàn)原理

1.測(cè)電流表的內(nèi)阻——“半偏法”利用如圖51-1所示的電路測(cè)電流表的內(nèi)阻.首先閉合S1，調(diào)節(jié)R使電流表的指針恰好滿偏；再閉合S2，調(diào)整R′的阻圖51-1值，使電流表的指針正好半偏，當(dāng)R>>R′時(shí)，可以認(rèn)為rg=R′.2021/5/92

2.把電流表改裝為電壓表如圖51-2所示，當(dāng)測(cè)出電流表的內(nèi)阻rg后，計(jì)算出電流表的滿偏電壓Ug，然后計(jì)算出改裝為量程為U的電壓圖51-2表時(shí)應(yīng)串聯(lián)的電阻R1，R1=

.

3.校驗(yàn)電壓表將改裝后的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì).電路原理圖如圖51-3所示，通過改變滑動(dòng)變阻器R2的阻值，使標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)從零開始，每隔0.5V

與改裝后的電壓表進(jìn)行校對(duì).

圖51-3

4.注意：上述“半偏法”能較準(zhǔn)確測(cè)量rg的前提——電2021/5/93源的電動(dòng)勢(shì)足夠大，使得電流表滿偏時(shí)R遠(yuǎn)大于rg.

三、實(shí)驗(yàn)器材

電源、開關(guān)兩個(gè)、電流表、電壓表、標(biāo)準(zhǔn)電壓表、電阻箱、電位器（阻值較大的滑動(dòng)變阻器）、導(dǎo)線若干.附：電阻箱實(shí)驗(yàn)室所用的電阻箱通常是轉(zhuǎn)柄式電阻箱，構(gòu)造如圖51-4

所示，是多個(gè)電阻串聯(lián)而成的，它通過轉(zhuǎn)柄來控制接入電路的電阻，阻值總和等于轉(zhuǎn)柄指示頭所指的阻值之和.

圖51-42021/5/94

電阻箱可以為實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)可變的、讀數(shù)精確的電阻.它和滑動(dòng)變阻器的主要區(qū)別是：電阻箱的阻值可以讀出，滑動(dòng)變阻器的阻值不能直接讀出；電阻箱的阻值變化是不連續(xù)的，滑動(dòng)變阻器的阻值可以連續(xù)變化.使用時(shí)的注意事項(xiàng)：

①不要使通過電阻箱的電流超過其允許的最大電流；②電阻箱使用阻值的讀數(shù)為每擋指示數(shù)字乘以相應(yīng)倍率后相加的總和；③實(shí)驗(yàn)過程中改變阻值時(shí)，不要使電阻箱上的阻值出現(xiàn)零歐姆，以免損壞其他儀表.2021/5/95

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1.測(cè)定電流表的內(nèi)阻Rg.按半偏法測(cè)Rg電路圖接好電路，先合上S1，調(diào)整R的阻值使電流表的指針恰好指到滿刻度；再合上S2，保持R的阻值不變，調(diào)整R′的阻值，使電流表的指針正好指到滿刻度的一半，在滿足R≥100R′時(shí)，Rg=R′.

2.把電流表改裝為量程為U的電壓表.計(jì)算出串聯(lián)分壓電阻，在電阻箱上取阻值Rx后與電流表串聯(lián)起來，就組裝成量程為U的電壓表了，把電流表的示數(shù)改成相應(yīng)的電壓表的示數(shù).

3.將改裝成的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì).按校對(duì)電路

2021/5/96連好電路，閉合S，改變R2的滑片，使標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)從零開始每增加0.5V，讀一次改裝后的電壓表的示數(shù)，看改裝后的電壓表示數(shù)是否正確，并把數(shù)據(jù)記入設(shè)計(jì)的表格中.五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值使電流表滿偏時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值要比電流表的內(nèi)阻rg大得多，一般要求R>100rg.

2.閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R′時(shí)，應(yīng)保持R的阻值不變.

3.在閉合開關(guān)S1時(shí)，必須先將滑動(dòng)變阻器R的阻值調(diào)到最大；在閉合開關(guān)S2時(shí)，可將電阻箱的阻值調(diào)為零.