学生实验12----电流表改装为电压表

实验12 把电流表改装为电压表

实验目的：

学会利用满偏和半偏电流的方法测定电流表的内阻，掌握把电流

表改装为电压表的方法．

实验原理：

1．在图1所示电路中，如果R>>R′，则S 2不论是否闭合，电路

中的总电流保持不变。当调节R ′使通过R ′与通过G 的电流相等时，

可以认为G 的内阻等于R ′（一般情况下要求R 0≥100R ′）。

2．检流计G 的内阻为Rg ，满偏电流为Ig ，它的满偏电压为RgIg ，为了

让它的电压量程扩大n 倍能测量电压U ＝nRgIg ，则应串联一个电阻R ，由

图2知U ＝Ig （Rg ＋R ）

即如果要使检流计G 的电压量程从IgRg 扩大到n 倍，应串联一个电阻R ＝（n －1）Rg 。实验器材：

电流表，电位器，开关，电阻箱，导线，电池组(或学生电源，

干电池2个．

实验步骤：

1．从电流表刻度盘(或说明书) 上记下满偏电流：Ig=__________．

2. 测定电流表的内电阻

(1)把电池组、电流表、电位器R 、电阻箱R ’、开关连接成如

图3所示的电路．

(2)合上开关S 1，调整电位器R 的阻值, 使电流表的指针偏转到满刻度．

(3)合上开关S 2，调整电阻箱R ’的阻值, 使电流表的指针偏转到半满刻度．R ’的值就等于电流表的内阻。

3．把电流表改装成量程为2V 的电压表．

(1) 计算电流表的满偏电压：Ug =___________

(2) 算出改装成量程是2V(用U 表示) 的电压表时的分压电阻：

(3) 把电阻箱调到阻值为R 1的电阻，把它与电流表串联起来，组成量程为2V 的电压表．

4．把改装的电压表跟标准电压表进行核对．

(1) 实验电路如图4，虚线框内为改装电压表，V 是标准

电压表，E 是电源(直流4V 挡) ，R 2是变阻器。开始时其滑片

应置于a 端．

(2) 改变R 2滑片的位置，使标准电压表V 的示数分别为

0.5V 、1V 、1．5V 、2V ，并分别记下改装的电压表相应的读

数U ．

(3) 仔细地调节滑动变阻器的滑片位置，使得改装电压表

的读数为满刻度值的2V ，并记下此时标准电压表的读数U ’．

注意事项：

1．开始实验前，应把电位器调到接入电路的电阻最大，再慢慢调节电位器，使通过电流表的电流达到满偏电流值．

2．在改装的电压表上读数时，应先把每小格表示多大的电压值搞清楚．

算出改装的电压表满刻度时的百分误差：_______

讨论：1．怎样用半偏法测量表头的内电阻? 电路中变阻器Ｒ1选什么样的电阻器? 变阻器Ｒ２选多大阻值的电阻箱? 哪个电阻箱用精度为0.1欧的较好? 这样测出的表头内电阻是偏大还是偏小? 为什么?

2．怎样用如图所示的电路测量电压表的内电阻? 写出试验步骤

练习：一直流电压表，量程为1 V ，内阻为1000 Ω，现将一阻值为5000~7000 Ω之间的固定电阻R

与此电压表串联，以扩大电压表的量程．为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势

E 为6～7 V，内阻可忽略不计），一阻值R 2＝2000 Ω的固定电阻，

两个单刀开关S 1、S 2及若干线．（1）为达到上述目的，将图连成一个完整的实验电路图．（2）连线完成以后，当S 1与S 2均闭合时，电压表的示数为0.90 V；

当S 1闭合，S 2断开时，电压表的示数为0.70 V，由此可以计算出改装后电压表的量程为 V ，电源电动势为 V ．

参考答案：图略；7；6.3