2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)-第6課時實(shí)驗(yàn)十三把電流表改裝為電壓表課件-人教大綱版2

1．了解電流表構(gòu)造，明確滿偏電流Ig，表頭內(nèi)阻Rg，滿偏電壓Ug的意義．2．進(jìn)一步理解串聯(lián)的分壓作用．3．掌握把電流表改裝為電壓表的方法．4．理解半偏法測電阻的原理．

第6課時實(shí)驗(yàn)十三把電流表改裝為電壓表第一頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第一頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。1．“半偏法”測電流表的內(nèi)阻 電路圖如圖10－6－1所示，合上S1，調(diào)整R，使電流表恰好滿偏；再閉合S2，調(diào)整R′，使電流表恰好半偏．當(dāng)R?R′時，rg＝R′.第二頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第二頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。試定性分析：為什么R?R′時，rg＝R′？

提示：R的阻值很大，在開關(guān)S2閉合前后，線路的總電阻變化很小，因此干路電流Ig可近似認(rèn)為不變，當(dāng)電流表半偏時，流過R′的電流為Ig/2；即流過電阻箱R′的電流與通過電流表的電流相等，故rg＝R′.

第三頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第三頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。2．電流表改裝為電壓表，根據(jù)串聯(lián)電阻分壓的原理可知，把電流表串聯(lián)一個電阻R組成電壓表，二者承受的最大電壓(改裝后量程)U＝Ig(rg＋R)，或U＝Ug＋I(xiàn)gR.其阻值為：R0＝其原理如圖10－6－2所示．

圖10－6－2第四頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第四頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。電流表、電阻箱、開關(guān)、電池組、滑動變阻器(大阻值)、標(biāo)準(zhǔn)電壓表、導(dǎo)線．一、半偏法測電流表內(nèi)阻1．按照圖10－6－1所示的電路圖連接成實(shí)驗(yàn)電路，開關(guān)S1、S2都處于斷開狀態(tài)，使滑動變阻器R在電路中的阻值最大．2．閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R使電流表的指針滿偏．

第五頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第五頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。3．閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R′使電流表示數(shù)從滿偏電流Ig減小到半偏電流

讀出此時電阻箱的阻值R′，就是電流表的內(nèi)阻rg.

4．?dāng)嚅_電鍵．二、改裝電壓表

5．計(jì)算出電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)的電阻值R1＝

6．將電阻箱R′的阻值調(diào)到R1，與電流表串聯(lián)構(gòu)成量程為U的電壓表．

第六頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第六頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。三、校表7．按圖10－6－3所示的電路圖連成電路，與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對．

改變滑動變阻器R的滑片位置，使的示數(shù)分別為0、

U，并核對改裝的電壓表的示數(shù)是否正確．

8．R表＝nrg，其中n為 所以nrg＝

＝R表．對改裝的電壓表進(jìn)行校對時，滑動變阻器為什么采用分壓式接法？提示：滑動變阻器采用分壓式，改裝后的電壓表的電壓可以從零開始，電壓的變化范圍大．

第七頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第七頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。1．在調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值使電流表滿偏時，滑動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．實(shí)驗(yàn)時，在R較大情況下為了使電流表滿偏，電源電動勢宜大些．3．閉合開關(guān)S1時，必須先將滑動變阻器R的阻值調(diào)至最大．4．閉合開關(guān)S2、調(diào)節(jié)電阻箱R′時，應(yīng)保持滑動變阻器R的阻值不變．5．“半偏法”測電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中R′只能用電阻箱，R可用阻值很大的滑動變阻器或電阻箱．若實(shí)驗(yàn)給出兩個電阻箱，一個阻值較大(10kΩ以上)，另一個阻值較小，一定要把阻值大的連到干路．第八頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第八頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分?！鞍肫ā睖y電流表內(nèi)阻時，存在系統(tǒng)誤差．當(dāng)S2閉合后，整個電路的總電阻變小，總電流變大，通過電流表的電流為原來的一半，則通過電阻箱的電流就大于通過電流表的電流．即R測＜rg.當(dāng)電路中R?rg時，誤差較小，因此要使R?rg，同時電源電動勢也應(yīng)適當(dāng)大一些．

第九頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第九頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分?！纠?】用半偏法測量電流表內(nèi)阻的電路如圖10－6－4所示．已知電流表的滿偏電流Ig＝100μA. (1)有四位學(xué)生對圖中電源電動勢E及R1、R2的取值提出了下面四個不同的方案，最佳應(yīng)選擇________．

第十頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第十頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。A．E＝3V，R1為0～9999.9Ω的電阻箱，R2為0～999.9Ω的電阻箱B．E＝3V，R1為0～9999.9Ω的電阻箱，R2為0～9999.9Ω的滑動變阻器C．E＝1.5V，R1為0～999.9Ω的電阻箱，R2為0～9999.9Ω的電阻箱D．E＝1.5V，R1為0～9999.9Ω的電阻箱，R2為0～999.9Ω的滑動變阻器(2)某同學(xué)在一次實(shí)際操作中閉合S1(S2不閉合)，調(diào)節(jié)R1使電流表滿偏，然后保持R1不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R2＝50Ω時電流表讀數(shù)為25μA，則此電流表的內(nèi)阻為________．A．25Ω B．50Ω C．150Ω D．480Ω

第十一頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第十一頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。(3)用該電流表改裝成一只兩用表(如圖10－6－5所示)，其中AB為改裝后的電流表接線端，已知R1′＝0.03Ω.則改裝后的電流表的量程為________A.解析：(1)首先從原理上弄清兩個電阻的作用，R1是為了使電流表滿偏，而R2是為了測量電流表的內(nèi)阻值，故R2必須是電阻箱，而R1可為電阻箱也可以是滑動變阻器；其次要考慮實(shí)驗(yàn)原理帶來的誤差，要使誤差小，應(yīng)盡可能使R1接入電路的電阻大，則要求電源電動勢大，故選A.

第十二頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第十二頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。(2)R2與電流表并聯(lián)，電壓相同，則電流之比與電阻成反比，得出電流表內(nèi)阻為150Ω.(3)由并聯(lián)電路的規(guī)律可得：I＝I1＋I(xiàn)g＝10－4A＋

A＝0.5A.答案：(1)A(2)C(3)0.5

第十三頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第十三頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分?！纠?】一毫安表頭mA滿偏電流為9.90mA，內(nèi)阻約為300Ω.要求將此毫安表頭改裝成量程為1A的電流表，其電路原理如圖10－6－6所示．圖中A是量程為2A的標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0為電阻箱，R為滑動變阻器，S為開關(guān)，E為電源．

第十四頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第十四頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。(1)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟：①將圖10－6－7實(shí)物圖按電路原理圖連線；②將滑動變阻器的滑動頭調(diào)至________端(填“a”或“b”)，電阻箱R0的阻值調(diào)至零；③合上開關(guān)；④調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭，增大回路中的電流，使標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)為1A；⑤調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，使毫安表指針接近滿偏，此時標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)會________(填“增大”、“減小”或“不變”)；⑥多次重復(fù)步驟④⑤，直至標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)為________，同時毫安表指針滿偏．

第十五頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第十五頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。(2)回答下列問題：①在完成全部實(shí)驗(yàn)步驟后，電阻箱使用的阻值讀數(shù)為3.1Ω，由此可知毫安表頭的內(nèi)阻為________．②用改裝成的電流表測量某一電路中的電流，電流表指針半偏，此時流過電阻箱的電流為________A.③對于按照以上步驟改裝后的電流表，寫出一個可能影響它的準(zhǔn)確程度的因素：________________________________________.第十六頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第十六頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。解析：由于電路采用限流接法，所以開始時要使變阻器阻值最大，即把觸頭調(diào)至b端，對于改裝好的電流表它是一個量程為1A的電流表，原毫安表與電阻箱并聯(lián)，則Ig·Rg＝(1－Ig)·R，所以Rg＝

×3.1Ω＝310Ω.改裝后的電流表指針半偏，說明此時的總電流為0.5A，所以通過電阻箱的電流為0.5－

Ig＝0.495A.

第十七頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第十七頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。答案：(1)①實(shí)物圖連線如下圖所示

②b

⑤減小

⑥1A(2)①310Ω②0.495③例如：電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續(xù)變化；標(biāo)準(zhǔn)表和毫安表頭的讀數(shù)誤差；電表指針偏轉(zhuǎn)和實(shí)際電流的大小不成正比等

第十八頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第十八頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。【例3】一直流電壓表，量程為1V，內(nèi)阻為1000Ω.現(xiàn)將一阻值在5000～7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián)，以擴(kuò)大電壓表的量程．為求得擴(kuò)大后量程的準(zhǔn)確值，再給定一直流電源(電動勢E為6～7V，內(nèi)阻可忽略不計(jì))，一阻值R2＝2000Ω的固定電阻，兩個單刀開關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線． (1)為達(dá)到上述目的，將圖10－6－8所示儀器連成一個完整的實(shí)驗(yàn)電路圖．第十九頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第十九頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。(2)連線完成以后，當(dāng)S1與S2均閉合時，電壓表的示數(shù)為0.90V；當(dāng)S1閉合，S2斷開時，電壓表的示數(shù)為0.70V．由此可以計(jì)算出改裝后電壓表的量程為________V，電源電動勢為________V.

第二十頁，編輯于星期一：十四點(diǎn)六分。第二十頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十七分。解析：(1)電路如圖：將電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)后與電源連接即可．(2)設(shè)電源電動勢為E，則由閉合電路歐姆定律，當(dāng)兩開關(guān)都閉