内容正文:
2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过
模块13 电学实验全覆盖模块大招
第04讲 改装电表模型
(原卷版)
目录
【内容一】 小量程电流表模型 1
【内容二】 把小量程表头G改为电压表V模型 3
【内容三】 把小量程表头G改为大量程电流表A模型 5
【内容四】 电表校准模型 5
技巧总结
改装电表
技巧总结
Ⅰ:小量程电流表(表头)
1. 核心部件:永久磁铁和可转动的线圈
2. 工作原理:通电后,线圈在磁场力的作用下带动指针偏转,指针的偏角与通过电流表的电流成正比 3、作用:测量微小电流和电压。
4、电路图符号:
5、三个主要参数
三个参数关系:
Ⅱ:把小量程表头G改为电压表V
形如:电流表G的内阻为Rg=10Ω,满偏电流为Ig=3 mA,要把它改装成量程为U=3V的伏特表,应该怎么办?
问题1:能让3V的电压全部加在表头吗?怎么办?
破解:不能,串联大电阻
问题2:当被测电压是3V时,指针应该指在哪里?表头两端加多大电压?其余电压加在哪里?
问题3:要串联的电阻上分担多少电压?需要多大的电阻分压?
破解:
问题4:改装后的电压表内阻RV是多大?
破解:
问题5:改装后的表盘需要做怎样的改变?
破解:
(1)在电流计原刻度的基础上乘以(Rg+R)即可;
(2)满刻度处标改装后的量程,然后根据小格数按比例等分即可.(量程和精确度)
问题6:若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V,需要串联多大阻值的电阻?
破解:
总结:把电流表改装成电压表
1.原理:串联分压
2.方法:串联电阻
3.再将表盘对应示数改装
4、电压表扩大量程的倍数n
由,令: 则有
:电压表扩大量程的倍数
若改装成一个量程为的倍的电压表V,需要串联电阻的阻值为.
改装后电压表的内阻:.
Ⅲ:把小量程表头G改为大量程电流表A
问题:电流表能够测量的电流不超过毫安级,为了测量几安培的电流,甚至更大的电流,可以采用什么方法?
说明:这样,在测量大电流时,通过电流表G的电流也就不致超过满偏电流Ig,并联了分流电阻,则在表头刻度盘上显示出相应的电流值,不是表示通过电流表G的电流,而是表示通过电流表A的电流.
形如:有一个电流表G,内阻为Rg=25Ω,满偏电流为Ig=3mA,要把它改装成量程为I=0.6A的安培表,应该怎么办?
问题1:能让0.6A的电流全部通过表头吗?怎么办?
破解:并联小电阻
问题2:当被测电流是0.6A时,应该让指针指在哪里?表头里应该流过多少电流?
破解:并联小电阻指针指在满刻度处,表头中流过电流为3mA
问题3:并联的电阻上流过多少电流?需要多大的分流电阻?
破解:
问题4:改装后的安培表内阻RA是多大?
破解:
问题5:改装后的表盘需要做怎样的改变?
破解:
(1)在原电流表原刻度的基础上乘以()即可;
(2)满刻度处标改装后的量程,然后根据小格数按比例等分即可。(量程和精确度)
问题6:若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A,需要并联多大阻值的电阻?
破解:
总结:把小量程的电流表改装成大量程的电流表
1.原理:并联分流
2.方法:并联电阻
3.再将表盘对应示数改装
4、电流表扩大量程的倍数
若(为放大倍数)
则,:电流表扩大量程的倍数.
若改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A,需要并联的电阻的阻值为.
Ⅳ:校准
若示数相等即为标准,若示数不相等即需调整.
①改装后的电压表示数偏大
②改装后的电压表示数偏小
③改装后的电流表示数偏大
④改装后的电流表示数偏小
例题演练
例1.某同学用一个微安表头(量程1mA,内阻90Ω)电阻箱R1和电阻箱R2组装一个多用电表,有电流10mA和电压3V两档,改装电路如图所示,则R1、R2应调到多大阻值( )
A.R1=100Ω,R2=300Ω B.R1=10Ω,R2=291Ω
C.R1=100Ω,R2=291Ω D.R1=10Ω,R2=300Ω
解:微安表并联一个小电阻改装成大量程得电流表,串联一个大电阻改装成大量程的电压表,改装图如图所示
当接O、a接线柱时改装为电流表,根据并联电路特点得
代入数据解得
当接O、b接线柱时改装为电压表,根据串联电路特点得
解得故B正确,ACD错误。故选B。
例2.磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程。已知某一表头G,内阻Rg=30,满偏电压,要将它改装为量程的电压表,所做的操作是( )
A.串联一个的电阻 B.串联一个的电阻
C.并联一个的电阻 D.并联一个的电阻
解:改装成电压表,需要串联电阻分压,根据欧姆定律可得
解得故B正确,ACD错误。故选B。
例3.如图所示,虚线框的电路中,R1、R2为定值电阻,A、