1、高三物理總復習教案物理試驗復習（電學、光學部分）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電阻一、把電流表改裝成電壓表：（1）用半偏法測電流表內阻 r g：步驟：誤差分析：（a）b （2）依據 r g、I g 和擴大后的量程,運算出需要給電流表串聯的電阻 R1 的值；（3）用（ b）圖把改裝的電壓表和標準電壓表進行校對；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：假如當改裝電壓表示數為 U 時,標準電壓表示數為 U / ,就這時的百分誤差為 |U-U / | / U /；假如校對時發覺改裝電壓表的示數總是偏大,就

2、應當適當增大 R1 的阻值（使表頭的分壓減小一些） ,然后再次重新進行校對；【例 1】（ 04 科研） 一個電壓表V A 的內阻 RA 1000 ,量程為 1.0V,現要利用電阻箱擴大它的量程,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 對其全部刻度進行校準；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,內阻較?。┳冏杵?R（總電阻約 10 ）電阻箱 R0（19999 ）電鍵 K 導線如干（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,連成進行校準時的試驗電路；（2）圖中電阻箱的取

3、值等于 （3）用上述電壓表 V B 和改裝后并已校準過的電壓表（以下稱為 V C）以及一個電鍵和一些導線,去測量一個電動勢大約為 2V 的電源的內阻 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,經以下步驟可近似測得電流表的內阻RA：閉合 K1,斷開 K 2,調劑 R1,使電流表讀數等于其量程I 0；保持 R1K2 不變,閉合 K2,調劑 R2,使電流表讀數等于I0/2；讀出 R

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

5、電路測量圖中電流表 A 的內阻；（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電阻：U/V S 試驗電路如右；依據閉合電路歐姆定律：E=U+Ir ,本試驗電路中電壓表的示數是精確的,而電流表的示數比通過電源的實際電流2.0 小,所以本試驗的系統誤差是由電壓表的分流引起的；為了減小這個系統誤差, 滑動變阻器R 的阻值應當小一些,所選用的電壓表的內阻1.0 0.2

6、 0.4 應當大一些；o為減小偶然誤差,多取幾組數據,利用 U-I 圖象處理試驗數據；這條直線在 U 軸上的截距就是被測電源電動勢 E（對應的 I=0）,斜率的肯定值就是被測電源的內阻 r；（特殊注意： 有時縱坐標的起始點不是 0,求內阻的一般式應當是 r=| U/ I |）；【例 4】在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻的試驗中,所用的電流表和電壓表的內阻分別約為 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 一位同學在試驗中記錄的6 組數據如上表所示,試依據這些數據在右圖中畫出U（V ） 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 U-I 圖線；依據圖線可讀出被測電池的電動勢 E=V,內電阻 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電阻； 請畫出試驗電路圖,并用筆畫線作導線將所給器材連接成試驗電路；用記錄的實驗數據寫出電動勢和內電阻的表達式；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） 在測定一節干電池（電動勢約為 1.5V,內阻約為 2）的電動勢和內阻的試驗中, 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）電壓表應當選（填 A 或 B）,這是由于；變阻器應當選（填 A 或 B）,這是由于；【例 7】在測定一節干電池的電動勢和內電阻的試驗中,備有以下器材：干電池 電動勢約為 1.5V,內電

9、阻小于 10 電流表 G滿偏電流 3mA ,內阻 Rg=10 電流表 A0-0.6A ,內阻 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、導線如干1為便利且能較精確地進行測量,其中應選用的滑動變阻器是；填寫字母代號 2請在框內畫出你利用此題供應的器材所設計的測量電池電動勢和內阻的試驗電路圖3上圖為某同學依據他所設計的試驗繪出的I 1I2圖線 I1為電流表G 的示數； I2 為電流表 A 的示數 ,由圖線可求得被測電池的電動勢E=V ；內電阻 r=【例 8】欲將量程為 100 A,內阻為 500 的靈敏電流表改裝為量程為 lmA 的毫

10、安表 （1）需要給它聯一只 R 的電阻（ 2）需要用一只標準 毫安表對改裝毫安表進行校 對,校對所用的器材的實物 圖如下列圖（其中標準毫安 表事先已與一只固定電阻串 聯,以防燒表）,校對過程要 求通過毫安表的電流能從 0 連續調到 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新）試驗室內有一電壓表mV ,量程為150mV,內阻約為 150 ,現要將其改裝成量程為10mA 的電流表,并進行校準；為此,試驗室供應如下器材：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 K；（a）對電流改裝時必需知道電壓表的內阻；可用圖 1 中所示的電路測量電壓表 mV 的內阻,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 應選用的量程是,如合上 K,調節 滑動 變阻器 后測得 電壓 表讀 數為150mV , 電流 表讀