高中物理电流表的改装怎么分析？

电学实验中电流表的改装实验怎么样分析

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电表的使用是高考考查的重点内容之一，因此把电流表改装为电压表这一学生试验是高三复习的重要内容之一．该试验主要由三个重要环节，一是测出电流表g的内阻rｇ；二是计算出把电流表改装为量程为的ｕ电压表，需串联的电阻r１；三是对改装后的电压表进行校对． 为了达到从零开始连续校对的目的，电压表校对时通常选用图１所示的方法进行． 本文主要介绍电流表内阻的测量．在实验室仪器充足的情况下，我们可以找到以下六种方法． 半偏法 这是课本上介绍的方法．如图２所示首先闭合ｓ１调r１使电流表g满偏，再闭合ｓ２，调r２的阻值使电流表指针偏转到满刻度的一半．在r１＞＞r２时，可认为rｇ＝r２． 因电阻r２的并入，电路中总电阻减小，导致电路中总电流增大．因此当流经电流表的电流为时，，即，由并联电路知识可知r２＜rｇ，测量值偏小．且闭合ｓ２前后干路中总电流变化越大，误差越大．这样干路中总电流变化越小越好，要满足这一条件，只有r１＞＞r２，一般要求r１＞100r２. 又，要使r１＞＞r２，只要即可．对一定的电流表，在不超量程的条件下，电压越高误差越小． 满偏法 如图２所示，首先闭合ｓ１调r１使电流表g满偏，则．再闭合ｓ２，将r１的阻值减半，调r２的阻值使电流表指针仍然满偏，则， 由以上三式得。由于电源内阻很小，一般r１＞＞ｒ，所以ｒ可以忽略,这时rｇ＝r２.该法由于忽略电源内阻,使测量值偏大.但一般r１＞＞ｒ,因此该法误差较小,比较精确.但该法计算量比较大. 三.电阻替代法 如图3，此法多选用一个比电流表g量程大几倍的电流表a．先闭合ｓ和ｓ1，调r１使电流表a的指针指一定电流ｉ．然后断开ｓ1接通ｓ２，调r２使电流表a的指针仍然指电流ｉ，则rｇ＝r２. 该法操作方便，不需要任何计算，且精确度较高．但需要两个电表，有条件的学校，让学生选用这一方法较好． 电流差值法 如图４所示，闭合电键ｓ调r１和r２的值，使电流表g和a的示数分别为ｉ１和ｉ２，由并联电路的知识知ｉ１rｇ＝(ｉ２－ｉ１)r２，整理得。 此法操作简捷，误差小，计算也不复杂，是较好的方法之一． 电流表并联法 如图５所示，把r１调到某一合适值，闭合ｓ1与ｓ２，测得电流表g和a的示数分别为ｉ１、ｉ２；断开ｓ２，调r２的值，使g和a的示数分别为ｉ１／、ｉ２／．则ｉ１rｇ＝ｉ２rａ，ｉ１／rｇ＝ｉ２／(r２＋rａ)，计算得． 此法精确度较高，但计算与连接线路较繁． 伏安法 如图６所示，闭合电键ｓ，调r１的值，计下电流表的示数ｉ，电压表示数ｕ．则． 此法操作方便，且学生对伏安法较为熟悉，精度也较高，是比较好的方法之一．