讲义 - 把电流表改装成电压表习题

龙文教育学科教师辅导讲义

教师:______ 学生:______ 时间:_____年_____月____日____段 学会解题

【例题1】有甲乙两个不同的电流表,每个表的指针偏转与电流成正比且刻度均匀。把阻值为R 1的电阻与甲表串联,阻值未知的另一电阻与乙表串联,把改装后的甲、乙两个电流表串联,接到电路A 、B 的两端,如图5—4(1)

(1) (2)

图5—4

所示,发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n 1、n 2,然后将这两个表并联,再接到电路A 、B 的两端,如图5—4(2)所示,发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n 3、n 4,试求电阻R 2的阻值。

解析:第一种情况中,由于两表串联,因此它们的读数相等,即有I 1=I2。设甲乙两表指针每偏转一格,表示的电流分别为I 01、I 02,则有:I 1=n 1I 01=I 2=n 2I 02--------①

对于第二种情况下,甲乙两表的读数分别为I 3、I 4则有:I 3=n 3I 01, I 4=n 4I 02

n 3I 01R 1=n 4I 02R 2------------② 两式相比得:n 3R 1n 4R 2n n R ,可解得: R 2=231 =n 1n 2n 1n 4

【例题2】两只完全相同的灵敏电流表改装成量程不同的电压表V 1、V 2,如果将两表串联起来后去测某一线路的电压,则两只表( )

A .读数相同 B .指针偏转的角度相同

C .量程大的电压表读数大 D .量程大的电压表读数小

解析:两个电流表改装成电压表之后,因为其量程不同,所以它们所串联的电阻的大小也不相同,即改之后的两表的内阻不同,量程大的内阻大。两个改装之后的电压表串联在一起测电压,根据串联电路的特点,每个表两端的电压与其内阻成正比,即两表的读数与其内阻成正比,所以量程大的电压表读数大。

电压表的指针偏转的角度与流过电压表的电流有关,具体的说是与流过原电流表的电流有关,现在因为两个电压表是串联的,根据串联电路的特点可知,流过两电压表的电流相等,即流过电压表内部的电流表的电流相等,

所以指针偏转的角度是相等的。

两表的读数不同而指针偏转的角度相同的原因是两表盘的刻度不同。

【例题3】一个分压电阻串联到电压表上,使电压表的量程扩大为原来的n 倍,另一分压电阻R 2串联到同一电压表上,量程扩大到原来的m 倍,如果把这两个电阻并联之后再串联到电压表上,为此时电压表的量程扩大了几倍?

解析:设原电压表的内阻为R V ,原来的量程为U ,满偏电流为I ,则有: U =IR V --------------------① 串联上分压电阻R 1时,有: I (R 1+R V ) =nU ------②

串联上分压电阻R 2时,有: I (R 2+R V ) =mU -----③

R 1、R 2并联之后再串联到电压表上时,有: I (R 1R 2+R V ) =kU ----④ R 1+R 2

把I =U 带入②③④式可得: R 1=(n -1) R V , R 2=(n -1) R V -----⑤ R V

R 1R 2mn -1 =(k -1) R V -----------⑥ 解⑤⑥两式可得:k =m +n -2R 1+R 2

四、素质能力测试

1.用半偏法测电阻时,可变电阻R 既可用电位器,也可以用电阻箱,而可变电阻R /只能采用电阻箱,其原因是___________________________。

2.用半偏法测电阻时,在调节电流表指针半偏时,要保持R 的阻值不变,其原因是________________________________。

3.如果某电流表的内阻为R g Ω,满偏电流为I g μA ,要把它改装为一个UV 的电压表,需要________联一个阻值为________Ω的电阻;如果要把它改装为一个IA 的电流表,则应该____联一个阻值为_____Ω的电阻。

4.用半偏法测得的电流表的内阻与其真实值相比是( )

A. 偏大 B.偏小 C.相等 D.有时偏大,有时偏小

5.按如图5—5所示的电路进行实验时,如果R 调为9900Ω时,电表指在满刻度300μA 处。当R /调为90Ω时电流指在半满偏,则:

为_______Ω

③用此改装表去测电压时,如果指针在150μA 的位置,则所测电压读数为_______V。

6.如图5—6所示是测定电流表内电阻的电路图,电流表的内阻约在100Ω左右,满偏电流为500μA ,用电池做电源。

实验室配有的可变电阻为:

A .电阻箱,阻值范围为0~10Ω

B .电阻箱,阻值范围为0~9999Ω

C .电位器,阻值范围为0~200Ω

D .电位器,阻值范围为0~20Ω

在上述备有的可变电阻中,电路图的R 应该选用_____,R /应该选用_____。(填写字母代号) 某同学进行的实验步骤如下:

①先将R 的阻值调到最大,合上S 1,调节R 的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度。 ②合上S 2,调节R 和R 的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半。

③记下R 的阻值。

指出上述实验步骤中有什么错误:______________________________。 //图5—5 图5—6

五、素质能力测试标准答案提示

1.答案:由于半偏法中可变电阻R /的读数就是电流表的内阻,所以R /必须能读数。

2.答案:为了使电路中的总电流保持不变。

3.答案:串联,

4.答案:B

5.答案:①90 ②串联,9910 ③1.50

6.答案:D 、B ,在步骤②中应该只调节R ,不应该调节R 。

/106U -I g R g I g ,并联,I g R g 10I -I g 6

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【例题1】有甲乙两个不同的电流表,每个表的指针偏转与电流成正比且刻度均匀。把阻值为R 1的电阻与甲表串联,阻值未知的另一电阻与乙表串联,把改装后的甲、乙两个电流表串联,接到电路A 、B 的两端,如图5—4(1)

(1) (2)

图5—4

所示,发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n 1、n 2,然后将这两个表并联,再接到电路A 、B 的两端,如图5—4(2)所示,发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n 3、n 4,试求电阻R 2的阻值。

解析:第一种情况中,由于两表串联,因此它们的读数相等,即有I 1=I2。设甲乙两表指针每偏转一格,表示的电流分别为I 01、I 02,则有:I 1=n 1I 01=I 2=n 2I 02--------①

对于第二种情况下,甲乙两表的读数分别为I 3、I 4则有:I 3=n 3I 01, I 4=n 4I 02

n 3I 01R 1=n 4I 02R 2------------② 两式相比得:n 3R 1n 4R 2n n R ,可解得: R 2=231 =n 1n 2n 1n 4

【例题2】两只完全相同的灵敏电流表改装成量程不同的电压表V 1、V 2,如果将两表串联起来后去测某一线路的电压,则两只表( )

A .读数相同 B .指针偏转的角度相同

C .量程大的电压表读数大 D .量程大的电压表读数小

解析:两个电流表改装成电压表之后,因为其量程不同,所以它们所串联的电阻的大小也不相同,即改之后的两表的内阻不同,量程大的内阻大。两个改装之后的电压表串联在一起测电压,根据串联电路的特点,每个表两端的电压与其内阻成正比,即两表的读数与其内阻成正比,所以量程大的电压表读数大。

电压表的指针偏转的角度与流过电压表的电流有关,具体的说是与流过原电流表的电流有关,现在因为两个电压表是串联的,根据串联电路的特点可知,流过两电压表的电流相等,即流过电压表内部的电流表的电流相等,

所以指针偏转的角度是相等的。

两表的读数不同而指针偏转的角度相同的原因是两表盘的刻度不同。

【例题3】一个分压电阻串联到电压表上,使电压表的量程扩大为原来的n 倍,另一分压电阻R 2串联到同一电压表上,量程扩大到原来的m 倍,如果把这两个电阻并联之后再串联到电压表上,为此时电压表的量程扩大了几倍?

解析:设原电压表的内阻为R V ,原来的量程为U ,满偏电流为I ,则有: U =IR V --------------------① 串联上分压电阻R 1时,有: I (R 1+R V ) =nU ------②

串联上分压电阻R 2时,有: I (R 2+R V ) =mU -----③

R 1、R 2并联之后再串联到电压表上时,有: I (R 1R 2+R V ) =kU ----④ R 1+R 2

把I =U 带入②③④式可得: R 1=(n -1) R V , R 2=(n -1) R V -----⑤ R V

R 1R 2mn -1 =(k -1) R V -----------⑥ 解⑤⑥两式可得:k =m +n -2R 1+R 2

四、素质能力测试

1.用半偏法测电阻时,可变电阻R 既可用电位器,也可以用电阻箱,而可变电阻R /只能采用电阻箱,其原因是___________________________。

2.用半偏法测电阻时,在调节电流表指针半偏时,要保持R 的阻值不变,其原因是________________________________。

3.如果某电流表的内阻为R g Ω,满偏电流为I g μA ,要把它改装为一个UV 的电压表,需要________联一个阻值为________Ω的电阻;如果要把它改装为一个IA 的电流表,则应该____联一个阻值为_____Ω的电阻。

4.用半偏法测得的电流表的内阻与其真实值相比是( )

A. 偏大 B.偏小 C.相等 D.有时偏大,有时偏小

5.按如图5—5所示的电路进行实验时,如果R 调为9900Ω时,电表指在满刻度300μA 处。当R /调为90Ω时电流指在半满偏,则:

为_______Ω

③用此改装表去测电压时,如果指针在150μA 的位置,则所测电压读数为_______V。

6.如图5—6所示是测定电流表内电阻的电路图,电流表的内阻约在100Ω左右,满偏电流为500μA ,用电池做电源。

实验室配有的可变电阻为:

A .电阻箱,阻值范围为0~10Ω

B .电阻箱,阻值范围为0~9999Ω

C .电位器,阻值范围为0~200Ω

D .电位器,阻值范围为0~20Ω

在上述备有的可变电阻中,电路图的R 应该选用_____,R /应该选用_____。(填写字母代号) 某同学进行的实验步骤如下:

①先将R 的阻值调到最大,合上S 1,调节R 的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度。 ②合上S 2,调节R 和R 的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半。

③记下R 的阻值。

指出上述实验步骤中有什么错误:______________________________。 //图5—5 图5—6

五、素质能力测试标准答案提示

1.答案:由于半偏法中可变电阻R /的读数就是电流表的内阻,所以R /必须能读数。

2.答案:为了使电路中的总电流保持不变。

3.答案:串联,

4.答案:B

5.答案:①90 ②串联,9910 ③1.50

6.答案:D 、B ,在步骤②中应该只调节R ,不应该调节R 。

/106U -I g R g I g ,并联,I g R g 10I -I g 6


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