高三物理總復(fù)習(xí)教案物理實驗復(fù)習(xí)第七課時把電流表改裝成電壓表用電流表和電壓表測定電池的

1、高三物理總復(fù)習(xí)教案物理試驗復(fù)習(xí)（電學(xué)、光學(xué)部分）第七課時、 把電流表改裝成電壓表用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻一、把電流表改裝成電壓表：（1）用半偏法測電流表內(nèi)阻 r g：步驟：誤差分析：（a）b （2）依據(jù) r g、I g 和擴(kuò)大后的量程,運算出需要給電流表串聯(lián)的電阻 R1 的值；（3）用（ b）圖把改裝的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對；校對要每 0.5V 校對一次,所以電壓要從零開頭逐步增大,因此必需選 用分壓電路 ；百分誤差的運算：假如當(dāng)改裝電壓表示數(shù)為 U 時,標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)為 U / ,就這時的百分誤差為 |U-U / | / U /；假如校對時發(fā)覺改裝電壓表的示數(shù)總是偏大,就

2、應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增大 R1 的阻值（使表頭的分壓減小一些） ,然后再次重新進(jìn)行校對；【例 1】（ 04 科研） 一個電壓表V A 的內(nèi)阻 RA 1000 ,量程為 1.0V,現(xiàn)要利用電阻箱擴(kuò)大它的量程,改裝成量程為 3.0V 的電壓表；改裝后,再用一量程為 3.0V 的精確的電壓表 V B 對其全部刻度進(jìn)行校準(zhǔn)；除了這兩個電壓表 V A 、V B 外,仍有以下一些器材：電源 E（電動勢約為 6V,內(nèi)阻較小）變阻器 R（總電阻約 10 ）電阻箱 R0（19999 ）電鍵 K 導(dǎo)線如干（1）圖是以上器材和兩個電壓表VA、V B 的實物示意圖,試在圖中畫出連線,連成進(jìn)行校準(zhǔn)時的試驗電路；（2）圖中電阻箱的取

3、值等于 （3）用上述電壓表 V B 和改裝后并已校準(zhǔn)過的電壓表（以下稱為 V C）以及一個電鍵和一些導(dǎo)線,去測量一個電動勢大約為 2V 的電源的內(nèi)阻 r；寫出簡要測量步驟,并用測得的量寫出 r 的公式；A 【例2】在試驗室中,往往利用半偏法測量電流表或電壓表的內(nèi)E R2K2 R1 阻；測量電路圖如下；E 為電源,其電動勢為E；R1 為總阻值K 1 較大的滑動變阻器；R2為電阻箱； A 為被測電流表； 用此電路,經(jīng)以下步驟可近似測得電流表的內(nèi)阻RA：閉合 K1,斷開 K 2,調(diào)劑 R1,使電流表讀數(shù)等于其量程I 0；保持 R1K2 不變,閉合 K2,調(diào)劑 R2,使電流表讀數(shù)等于I0/2；讀出 R

4、2 的值,就 RA=R2；依據(jù)電路圖在右邊實物圖所給出的實物圖中畫出連接導(dǎo)線；如電 A源的內(nèi)阻忽視不計,試分析該試驗的系統(tǒng)誤差總是使電表內(nèi)阻的測量值比其真實值偏大仍是偏??？K1 【例 3】（01 全國）試驗室中現(xiàn)有器材照實物圖所示,有：電池 E,電動勢約 10V ,內(nèi)阻約 1 ；電流表 A1,量程約 10A ,內(nèi)阻 r 1 約為 0.2 ；電流表 A2,量程 300mA ,內(nèi)阻 r 2 約 5 ；電流表 A3,量程 250mA ,內(nèi)阻 r 3 約 5 ；電阻箱 R1,最大阻值 999.9 ,最小阻值轉(zhuǎn)變量為 0.1 ；滑線變阻器 R2,最大值 100 ；開關(guān) S；導(dǎo)線如干；要求用圖 3 所示的

5、電路測量圖中電流表 A 的內(nèi)阻；（1）在所給的三個電流表中,那幾個可以用此電路精確測出其內(nèi)阻？答：；（2）在可測的電流表中任選一個作為測量對象,在實物圖上連成測量電路；（3）你要讀出的物理量是：；用這些物理量表示待測內(nèi)阻的運算公式是：3.0 R V A 0.6 I /A RA；二、用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻：U/V S 試驗電路如右；依據(jù)閉合電路歐姆定律：E=U+Ir ,本試驗電路中電壓表的示數(shù)是精確的,而電流表的示數(shù)比通過電源的實際電流2.0 小,所以本試驗的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的；為了減小這個系統(tǒng)誤差, 滑動變阻器R 的阻值應(yīng)當(dāng)小一些,所選用的電壓表的內(nèi)阻1.0 0.2

6、 0.4 應(yīng)當(dāng)大一些；o為減小偶然誤差,多取幾組數(shù)據(jù),利用 U-I 圖象處理試驗數(shù)據(jù)；這條直線在 U 軸上的截距就是被測電源電動勢 E（對應(yīng)的 I=0）,斜率的肯定值就是被測電源的內(nèi)阻 r；（特殊注意： 有時縱坐標(biāo)的起始點不是 0,求內(nèi)阻的一般式應(yīng)當(dāng)是 r=| U/ I |）；【例 4】在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻的試驗中,所用的電流表和電壓表的內(nèi)阻分別約為 0.1 和 1k ；右邊為試驗原理圖,下邊為所需器材的實物圖；試按原理圖在實物圖中畫線連接成試驗電路；變阻器 安培表 U/V 1.50 伏特表電 池 電 鍵 1.40 1.30 A 1.20 I（A ）0.12 0.20 V

7、0.32 0.50 0.57 1.10 0.31 1.00 I/A 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.500.60 0.70 一位同學(xué)在試驗中記錄的6 組數(shù)據(jù)如上表所示,試依據(jù)這些數(shù)據(jù)在右圖中畫出U（V ） 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 U-I 圖線；依據(jù)圖線可讀出被測電池的電動勢 E=V,內(nèi)電阻 r= ；【例 5】利用如下列圖的一只電壓表、一個電阻箱和一個電鍵,測量一個電池組的電動勢和內(nèi)電阻； 請畫出試驗電路圖,并用筆畫線作導(dǎo)線將所給器材連接成試驗電路；用記錄的實驗數(shù)據(jù)寫出電動勢和內(nèi)電阻的表達(dá)式；8 9 0 7 6 5 4 3 8 9 0 7 6

8、5 4 3 1 1 2 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 8 9 0 7 6 5 4 3 1 2 7 6 5 4 3 2 8 9 0 7 6 5 4 3 1 2 【例 6】（04 上海） 在測定一節(jié)干電池（電動勢約為 1.5V,內(nèi)阻約為 2）的電動勢和內(nèi)阻的試驗中, 變阻器和電壓表各有兩個供挑選：A. 電壓表量程為15V ,B 電壓表量程為3V,A變阻器為（ 20,3A）B 變阻器為（ 500 ,0.2A）電壓表應(yīng)當(dāng)選（填 A 或 B）,這是由于；變阻器應(yīng)當(dāng)選（填 A 或 B）,這是由于；【例 7】在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的試驗中,備有以下器材：干電池 電動勢約為 1.5V,內(nèi)電

9、阻小于 10 電流表 G滿偏電流 3mA ,內(nèi)阻 Rg=10 電流表 A0-0.6A ,內(nèi)阻 0.1 滑動變阻器 R10-20,10A 滑動變阻器 R2：0-100,1A 定值電阻 R3=990開關(guān)、導(dǎo)線如干1為便利且能較精確地進(jìn)行測量,其中應(yīng)選用的滑動變阻器是；填寫字母代號 2請在框內(nèi)畫出你利用此題供應(yīng)的器材所設(shè)計的測量電池電動勢和內(nèi)阻的試驗電路圖3上圖為某同學(xué)依據(jù)他所設(shè)計的試驗繪出的I 1I2圖線 I1為電流表G 的示數(shù)； I2 為電流表 A 的示數(shù) ,由圖線可求得被測電池的電動勢E=V ；內(nèi)電阻 r=【例 8】欲將量程為 100 A,內(nèi)阻為 500 的靈敏電流表改裝為量程為 lmA 的毫

10、安表 （1）需要給它聯(lián)一只 R 的電阻（ 2）需要用一只標(biāo)準(zhǔn) 毫安表對改裝毫安表進(jìn)行校 對,校對所用的器材的實物 圖如下列圖（其中標(biāo)準(zhǔn)毫安 表事先已與一只固定電阻串 聯(lián),以防燒表）,校對過程要 求通過毫安表的電流能從 0 連續(xù)調(diào)到 1mA 請按要求在方框中畫出校對電路圖,并在所給的實物圖上連線【例 9】（ 04 全國）（此題突出了試驗原理的懂得與創(chuàng)新）試驗室內(nèi)有一電壓表mV ,量程為150mV,內(nèi)阻約為 150 ,現(xiàn)要將其改裝成量程為10mA 的電流表,并進(jìn)行校準(zhǔn)；為此,試驗室供應(yīng)如下器材：干電池 E（電動勢為 1.5V）,電阻箱 R,滑線變阻器 R,電流表 A（有 1.5mA,15mA,150mA 三個量程）及開關(guān) K；（a）對電流改裝時必需知道電壓表的內(nèi)阻；可用圖 1 中所示的電路測量電壓表 mV 的內(nèi)阻,在既不損壞儀器又能使精確度盡可能高的條件下,電路中的電流表 A 應(yīng)選用的量程是,如合上 K,調(diào)節(jié) 滑動 變阻器 后測得 電壓 表讀 數(shù)為150mV , 電流 表讀