1、设计与创新能力:要求考生将教材中的实验原理、实验方法迁移到新的背景中,以完成新的实验要求的设计性实验,将逐步取代对原教材中实验的考查。【实验目的】1将电流表改装为电压表2用半偏法测电流表内阻【实验原理】(1)半偏法测电流表内阻我们用图可以测电流表的内阻 rg。图中的 R 为 , R用 。(2)设电流表的满偏电压为 Ug,内阻为 rg,则要将电流表改装成量程为 U 的电压表,则电阻 R= 。在方框中画出实验电路图(写推导过程) 【实验器材】电流表,学生电源(10V) ,电键,导线若干,电压表(用于校准)还需要 【实验内容】一半偏法测电流表内阻1按图连接电路,电键 S1闭合前, R 接入电路阻值最
2、大2闭合 S1,调整 R 的阻值,使电流表指针偏转到满刻度(注意量程)3合上开关 S2,调整 R的阻值,使电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半,记下此时的 R4当 R 比 R大很多时,可以认为 rg=R电流表内阻 rg= 二将电流表改装成电压表1改装成量程为 U=2V,则需要 联的电阻 R= 2连接电路:将分压电阻 R 与电流表串联,引出二个接线柱,并将电流表刻度盘改为电压表刻度盘。3校对电压表按如右图所示的电路连线。先将触头移动到最左端,然后闭合电键,移动触头位置,使改装后电压表的示数从零逐渐增大到量程,每移动一次记下改装的电压表和标准电压表示数,并计算满刻度时的百分误差:百分误差= 10“
3、U将数据填入下列表格中。【注意事项】1半偏法测电阻时,滑动变阻器的阻值 R1应远大于电流表内阻。2闭合电键前应检查变阻器触头位置是否正确,应使回路电流最小。3校对改装后电压表时,应采用分压式电路,变阻器阻值应较小,使改装电压表的示数从零开始增加。【问题与讨论】1.半偏法测电阻时,为什么当 R 比 R大很多时,可以认为 rg=R?2.试分析本实验中采取的“半偏法”测电流表内阻的系统误差。3.如何将满偏电压为 Ug,内阻为 RV的电压表改装成量程为 I 的电流表?【基础练习】1有一量程为 0.6A 的电流表,其刻度盘如右图 13-3 所示,今在此电流表的两端并联一电阻,其阻值等于该电流表内阻的 1
4、/2,使之成为一个新的电流表,则此时刻度盘上的每一个小格表示 A。2现有一量程为3V的电压表,内阻约3k。为了较为准确的测量其内阻值,在没有电流表的情况下,某同学设计了如右图13-4所示的电路。其中R1的最大电阻为20,,电阻箱的电阻最大值为9999。请按顺序写出实验步骤。【基础练习答案】1、006A2、实验步骤为:按题中电路图连接电路并移动变阻器触头至最左端。闭合电键S 1、S 2后移动滑动触头位置至电压表示数为2V。保持触头位置不变,断开 S2,调节电阻箱阻值,到电压表示数微 lV,记下时电阻箱阻值R,则 Rv=R。【实战提升】1.【2017江西吉安一中高二上期第一次段考】实验室有一破损的
5、双量程动圈式电压表,两量程分别是 50V和 ,其内部电路如图 1 所示,因电压表的表头 G 已烧坏,无法知道其电学特性,但两个精密电阻 1R、 2完好,测得 149.k, 249.kR,现有两个表头,外形都与原表头 G 相同,已知表头 的满偏电流为 mA,内阻为 60;表头 2G的满偏电流 0.5mA,内阻为 10,又有两个定值电阻 140r, 2,若保留 1R、 的情况下,对电压表进行修复,则:(1)原表头 G 满偏电流 gI ,内阻 gr 。(2)用于修复电压表的器材有: (填器材符号) 。(3)在虚线框中画出修复后的电路:【答案】(1) 1gImA, 0gr(2) 1、Gr(3)如图所示
6、:(3)电路图如图所示考点:把电流表改装成电压表【名师点睛】本题考查了求表头的满偏电流与内阻、电压表的改装,知道电压表的改装原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题。2(2017 最后一卷预测)【题号:5320000272】某物理探究小组想利用实验室提供的器材测量一节干电池的电动势和内阻,电动势标称为1.5 V,可选用的实验器材如下:A待测干电池B电流表 A1(最大量程为 200 A,内阻为 500 )C电流表 A2(最大量程为 0.6 A,内阻为 0.3 )D电压表 V2(最大量程为 15.0 V,内阻约为 5 k)E电阻箱 R(09 999.9 )F定值电阻 R0(阻值为 1 )G滑动
7、变阻器 R1(最大阻值为 10 )H开关、导线若干(1)把电流表 A1改装成量程为 2 V 电压表,需要_(填“串联”或“并联”)一个阻值为_ 的电阻。(2)因干电池的内阻较小,该小组经过反复讨论,最终想出了一个解决办法,设计了合理的电路图,依据实验室提供的器材,请在方框内画出合理的实验电路图。(3)接通开关,逐次调节滑动变阻器,读取电流表 A1的示数 I1和对应电流表 A2的示数I2,记录了 5 组数据,请把图上已经描绘出的点连成 I1I2图线,根据描绘出的图线可以得到被测干电池的电动势 E_V,内阻 r=_(r 保留两位有效数字) 。3(湖北省武汉华中师范大学第一附属中学 2015-201
8、6 学年高二上学期期中考试高中物理)【题号:3200003220】某同学为了测量电流表 A1内阻的精确值,有如下器材:电流表 A1(量程 300mA,内阻约为 5);电流表 A2(量程 600mA,内阻约为 1);电压表 V(量程 15V,内阻约为 3k);滑动变阻器 R1(05,允许通过的最大电流为 0.5A);滑动变阻器 R2(020,允许通过的最大电流为 0.2A);电源 E(电动势 3V,内阻较小);定值电阻 R0(5);单刀单掷开关 S;导线若干.实验要求待测电流表 A1的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能的减少误差.(1)在方框内画出测量 A1内阻的电路原理图,并在图中标出所用仪器的代号;(2)若选测量数据中的一组来计算电流表 A1的内阻 r1,则 r1的表达式为 r1=_,表达式中各符号的含义是_.