高考物理100講丨第52天 電學實驗—改裝電壓表

高考物理100講丨第52天 電學實驗—改裝電壓表


各位同學大家好,歡迎來到十點課堂,跟勇哥學物理,今天距離高考第52天,我們講解電學實驗-改裝電壓表。

在上一堂課,我們講了半偏法測電流表內阻,這個實驗的電路圖不用記住(實驗都會畫出來)。

高考物理100講丨第52天 電學實驗—改裝電壓表


它的高頻考點有三個

第一是選擇實驗器材,滑動變阻器要儘量的選大一些的,電源也選電動勢大的;
第二是實驗步驟安排,在實驗中特別注意實驗步驟順序,和閉合S2時,滑動變阻器R1就不要再變了,調節電阻箱R2,(這用到控制變量法的思維),如果R1變化,那我們就不知道引起電流表半偏的,到底是R1還是R2了,兩個因素就都存在了。
第三是讀數和誤差分析,讀取電阻箱R2的阻值,該阻值就等於待測的電流表內阻Rg。


這個實驗是存在系統誤差的,電錶的測量值要小於真實值,這個實驗的誤差結果背過就可以了,具體的分析過程,請聽我們上一次課的分享。

今天我們接著來講解一下改裝電壓表。

在測量完電流表的內阻Rg之後,再進行改裝電錶。

一般給定的電流表量程都比較小,滿偏電壓Ug也比較小。

高考物理100講丨第52天 電學實驗—改裝電壓表


比如我們筆記當中,給出來的Ig=200μA,Rg=300歐姆,

它能夠測量的電壓,Ug=IgRg,

具體的值同學們可以算一下,Ug也是比較小的。

把這個電流表

改裝成量程U=4V的電壓表,應該怎麼辦呢?

我們需要串聯一個電阻來分走多餘的電壓,即串聯電阻分壓

分壓電阻的阻值是多大呢?

R分壓=(U/Ig)-Rg ,就可以計算出來R分壓的大小。

改裝電壓表的方法就是串聯電阻分壓

可以根據串聯電路電流相等這樣一個特徵,求出 R分壓=(U/Ig)-Rg ,這就是串聯電阻的大小。

我們再來強調一遍,

改裝電壓表是通過串聯電阻分壓來完成的,

R分壓=(U/Ig)-Rg,

其中U是改裝後的量程,Ig是滿偏電流,Rg是電錶的內阻。

在改裝完電錶之後,我們還要進行校準。

第一,電壓表的校準電路,必須採用滑動變阻器的分壓接法,

因為要求電壓從零開始到最大量程,指針同步變化,所以校準電錶必須採用滑動變阻器的分壓接法。

第二,把改裝的電錶與標準表並聯,如果改裝表和標準表的指針從零到最大量程同步變化,說明改裝的表是準確的;

如果不同步變化,我們就要分析原因,要適當的改變一下分壓電阻的大小,那如何改變呢?

如果標準表的指針指在中間,而改裝表的指針偏左了,
說明改裝表的電流要小一些,就要適當的減小R分壓,適當的減小R分壓的阻值,這樣電流會增大一些,指針就會變大,也就會指到中間來。


我們再說一下,如果標準表的指針指中間,改裝表的指針偏左了,說明改裝的電錶電流小,我們需要適當的減小R分壓,讓指針變大。

改裝電壓表相對比較簡單,我們在總結一下他的兩個重要考點:

第一,改裝電壓表需要串聯(分壓)電阻,要會計算串聯電阻R分壓的大小,
第二,改完電錶之後需要進行校準。如果是電壓表校準電路,必須使用分壓接法,電壓從零開始。


另外如果它不準確,我們需要調節分壓電阻的大小,但究竟怎樣調,剛才我們已經講過了,希望同學們理解。

今天我們的課程就講到這裡,謝謝大家,咱們明天見。


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