插卡式电表框(一轮复习:多用表改装)
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篇首语:丈夫志四海,万里犹比邻。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了插卡式电表框(一轮复习:多用表改装)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
插卡式电表框(一轮复习:多用表改装)
对于电表改装问题,抓住两个主要因素:①搞清楚串并联关系②欧姆定律的应用
一:表头改装电压表(串大电阻)
R=(n-1)Rg(n为扩大的倍率)
Rv=nRg
串的电阻越大,量程越大。
刻度盘标度要相应的扩大n倍。
双量程电压表内阻之比等于量程之比。
指针偏转角之比等于表头电流之比,量程之比等于电压表内阻之比。
两相同表头改装的电压表串联,
指针偏转角度一样,读数之比等于量程之比也等于两电压表内阻之比。
两相同表头改装的电压表并联,
读数一样,指针偏转角之比等于表头电流之比也等于量程之反比,还等于电压表内阻之反比。
二:表头扩大量程(并小电阻)
R=Rg/(n-1)(n为扩大的倍率)
RA=Rg/n
并的电阻越小,量程越大。
刻度盘标度要相应的扩大n倍。
双量程电流表内阻之比等于量程之反比。
指针偏转角之比等于表头电流之比,量程之比等于电流表内阻之反比。
两相同表头改装的电流表串联,
两电流表读数一样,指针偏转角之比等于电流表内阻之比也等于量程的反比。
两相同表头改装的电流表并联,
指针偏转角一样,读数之比等于量程之反比也等于内阻之反比。
☞技巧:指针偏转角之比看表头电流,读数之比看整体或量程。
三:同时测量电流和电压(串联测电压,并联测电流)
四:改装后校验
五:针对练习
1.电流表改装电压表
例题1:电压表由电流计(表头)和电阻改装而成。电流计的内阻Rg为50Ω,满偏电流I为1mA,要把它改装成量程为10V的电压表,则应在电流计上()
A.串联一个10kΩ的电阻
B.串联一个9.5kΩ的电阻
C.并联一个10kΩ的电阻
D.并联一个9.5kΩ的电阻
例题2:如图所示,
电流计的满偏电压为0.2V,内阻为200Ω,R₁=1800Ω,该改装的电表叫做 (选填“电压表”或“电流表”),改装后的量程是 。
例题3:现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=1mA,内阻R=200Ω。现将它改装成量程为3V的电压表,并用改装后的电压表测量电压时,指针指在表盘上原来0.2mA处。则以下说法正确的是()
A.改装时应并联一个280Ω的电阻,被测电压的大小是0.6V
B.改装时应并联一个280Ω的电阻,被测电压的大小是1.2V
C.改装时应串联一个2800Ω的电阻,被测电压的大小是0.6V
D.改装时应串联一个2800Ω的电阻,被测电压的大小是1.2V
2.电流表扩大量程
例题4:如图所示,
虚线框内为改装好的电表,M、N为新表的接线柱。已知灵敏电流计G的满偏电流为100μA,内阻为490Ω,电阻箱读数为10Ω,根据以上数据计算可知改装的电表为()
A.电压表,量程为0-1mV
B.电压表,量程为0-500mV
C.电流表,量程为0-1μA
D.电流表,量程为0-5mA
例题5:在如图所示的电路中,
小量程电表头的内阻Rg=100Ω,满偏电流I=1mA,R₁=2900Ω,R₂=20Ω
(1)当S₁和S₂均断开时,改装所成的表是表 (填“电流”或“电压”,)。量程 。
(2)当S₁和S₂均闭合时,改装所成的表是表 (填“电流”或“电压”,)。量程 。
例题6:图1是改装并校准电流表的电路图,已知表头a的量程为Ig=600μA,内阻为Rg=99Ω,毫安表A是标准电流表,要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。
(1)图1中分流电阻Rp的阻值为
(2)在电表改装成后的某次校准测量中,毫安表A表的示数如图所示,由此读出流过A电流表的电流为 mA。此时流过分流电阻Rp的电流为 mA(保留一位小数)
3.两个量程的电压表
例题7:如图所示为双量程电压表的改装示意图,
当使用a、b两个接线柱时,量程为0~3V,当使用a、c两个接线柱时,量程为0~15V。已知表头的内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=1mA,下列说法中正确的是()
A.当使用a、b两个接线柱时,其对应的电压表的内阻为3500Ω
B.当使用a、c两个接线柱时,其对应的电压表的内阻为15kΩ
C.定值电阻R₁=2500Ω
D.定值电阻R₂=14500Ω
4.两个量程的电流表
例题8:某同学将一毫安表改装成双量程电流表.如图所示,
已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA;R₁和R₂为定值电阻,且R₁=5Ω,R₂=20Ω,则下列说法正确的是()
A.若使用a和b两个接线柱,电表量程为24mA
B.若使用a和b两个接线柱,电表量程为25mA
C.若使用a和c两个接线柱,电表量程为4mA
D.若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA
例题9:实验室常用的双量程电流表(0.6A量程和3A量程)的内部构造如图所示。
已知表头内阻Rg=20Ω,满偏电流Ig=200mA,下列说法正确的是()
A.当使用A、B两个端点时,电流表的量程为0.6A
B.电阻R₁=6Ω,R₂=24Ω
C.电阻R₁=5Ω,R₂=20Ω
D.电阻R₁=2Ω,R₂=8Ω
例题10:某同学对毫安表进行改装.如图所示,
已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA;R₁和R₂为阻值固定的电阻.若使用a和b两个接线柱,电表量程为3mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA.则表头中电阻R₁= Ω,R₂= Ω。
5.同时测定电压和电流
例题11:某同学将一毫安表改装成双量程电流表。如图所示。
已知毫安表的内阻为100Ω,满偏电流为1mA;R₁和R₂为定值电阻,且R₁=5Ω,R₂=200Ω。下列说法正确的是()
A.若使用1和2两个接线柱,则电表量程为0-24mA
B.若使用1和2两个接线柱,则电表量程为0一21mA
C.若使用1和3两个接线柱,则电表量程为0一4.3V
D.若使用1和3两个接线柱,则电表量程为0一6.3V
例题12:某同学用一个微安表头(量程100μA内阻900Ω):电阻箱R₁和电阻箱R₂组装一个多用电表,有电流1mA和电压3V两挡,改装电路如图所示,
则R₁、R₂应调到多大阻值()
A.R₁=100,R₂=3000
B.R₁=100,R₂=2910
C.R₁=90,R₂=3000
D.R₁=90,R₂=2910
例题13:如图所示,
其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A:R₁的阻值等于电流表内阻的1/2,R₂的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是()
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A
6.复杂结构的电表改装
例题14:如图所示是三量程直流电表的原理图,
已知表头G的满偏电流Ig=6mA,内阻Rg=10Ω,定值电阻R₁=0.1Ω、R₂=9.9Ω、R₃=995Ω。当使用a、b两个端点时,是量程为I₁的电流表,当使用a、c两个端点时,是量程为I₂的电流表;当使用a、d两个端点时,是量程为U的电压表。求量程I₁、I₂、U的值。
例题15:实验室有一个微安表,标记的满偏电流为200μA,内阻为800Ω.小明根据实验需要,将此表改装成了一个多用途电表,如图所示,其中定值电阻分别为R₁=20Ω,R₂=180Ω,R₃=2840Ω.则:
若使用c、d两个接线柱,改装后的电流量程为 mA;若使用a、d两个接线柱,改装后的电压量程为 V。
例题16:某同学改装电压表的电路图如图所示,
图中虚线框内是电压表的改装电路。已知表头G满偏电流为200μA,表头上标记的内阻值为400Ω。R₁、R₂和R₃是定值电阻。利用R₁和表头构成1mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1V;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3V。则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R₁= Ω,R₂= Ω,R₃= Ω
例题17:如图所示,
电路由电流计与四个电阻连接而成,电流计内阻Rg=80Ω,满偏电流Ig=1mA,R₁=10Ω,R₂=10Ω,R₃=194Ω,R₄=790Ω。
(1)若使用1、2接线柱电路可做 表。
(2)若使用1、5接线柱电路可做 表,量程为 。
例题18:如图是一个多用电表的内部结构图,
电路由灵敏电流计与四个电阻连接而成.电流计内阻Rg=90Ω,满偏电流Ig=5mA,.该多用表有四个量程,分别是电流表(0-50mA,0-250mA)以及电压表(0-5V,0-20V),求出四个电阻R₁、R₂、R₃、R₄的阻值.
7.校验改装后的电压表
例题19:小明同学在改装电表时发现,电压表由灵敏电流计G和电阻R串联而成。若使用过程中发现这个电压表的读数总比标准电压表读数低一些,为了使它读数更加准确,应当在原电路中()
A.在电阻R两端串联一个比R大得多的电阻
B.在电阻R两端并联一个比R大得多的电阻
C.在电阻R两端并联一个比R小得多的电阻
D.在电阻R两端串联一个比R小得多的电阻
例题20:某同学改装和校准电压表的电路图如图所示。
(1)请将图中的实物图连接完整
(2)已知表头G的满偏电流为250μA,表头上标记的内阻值为1200Ω。R₁、R₂和R₃是定值电阻。利用R₁和表头构成1mA的电流表,然后再将其改装为两个量程分别为3V、15V的双量程电压表。则定值电阻的阻值R₁=____Ω,R₂=___Ω,R₃=___Ω;
(3)用量程为3V的标准电压表对改装表3V挡的不同刻度进行校准,当标准电压表的示数为2.8V时,微安表的指针位置如图所示,由此可以推测出改装后的电表量程不是预期值,而是。(填正确答案标号)
A.1.5V
B.2.0V
C.2.5V
D.3.5 V
(4)产生上述问题的原因可能是_____。(填正确答案标号)
A.微安表实际内阻大于1200Ω
B.微安表实际内阻小于1200Ω
C.R₁值计算错误,接入的电阻偏小
D.R₁值计算错误,接入的电阻偏大
8.校验改装后的电压表
例题21:将一个表头并联一个电阻R就改装成了一个大量程的电流表,把改装后的电表和一个标准电流表串联后去测量电流,发现标准电表的示数为1A,改装电表的示数为0.95A.为了使改装表与标准电表测量值一致,下列说法正确的是()
A.在R上并联一个阻值很大的电阻
B.在R上并联一个阻值很小的电阻
C.在R上串联一个阻值很大的电阻
D.在R上串联一个阻值很小的电阻
9.表头相同的改装电表的偏转角度与示数问题
22.某同学要将一量程为250mA的微安表改装为量程为20mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1200Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
(1)当标准毫安表的示数为16.0mA时,微安表的指针位置如图(b)所示,
由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是____。(填正确答案标号)
A.18mA
B.21mA
C.25mA
D.28mA
(2)产生上述问题的原因可能是___。(填正确答案标号)
A.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1200Ω
B.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1200Ω
C.R值计算错误,接入的电阻偏小
D.R值计算错误,接入的电阻偏大
(3)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=___。
例题23:有两只完全相同的表头,分别改装成一只电流表和一只电压表,某位同学在做实验时误将改装后这两只电表串联起来连接入电路中,则两只电表的指针将出现下列哪种情况()
A.两表指针都不偏转B.两表指针的偏转角度相同
C.两表指针都偏转,电压表的指针偏转角度较大
D.两表指针都偏转,电流表的指针偏转角度较大
【答案】C
【详解】
电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻:电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻:两表串联后,通过电流表的总电流与电压表的电流相等,由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻,所以大部分电流通过了分流电阻,通过表头的电流很小,所以电流表的指针几乎不偏转;电压表的指针有偏转,故C正确,ABD错误
例题24:两只电压表V₁和V₂是由完全相同的两个电流计改装成的,V的量程是0-5V,V₂的量程是0-20V,把它们串联起来接入电路中,则()
A.它们的示数相等,指针偏转角度也相等
B.它们的示数之比为1:4,指针偏转角度相等
C.它们的示数相等,指针偏转角度之比为1:4
D.它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:4
【答案】B
【详解】
AC.电流计串联分压电阻改装为电压表,改装后的量程越大,分压电阻越大,即电压表内阻越大,把两电压表串联起来接入电路中,流过电流计的电流相同,指针偏转角度相同,由于电压表内阻不同,两端电压不同,即示数不相等,AC错误;
BD.由改装原理可知,电压表的内阻与量程成正比,故内阻之比为1:4,电流相同的情况下,示数之比为1:4,B正确,D错误。
故选B。
例题25:用两个相同的小量程电流表,分别改装成两个量程不同的大量程电流表A₁、A₂,若把A₁、A₂分别采用串联或并联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是()
A.图甲中的A₁、A₂的示数相同
B.图甲中的A₁、A₂的指针偏角相同
C.图乙中的V₁、V₂的示数相同
D.图乙中的V₁、V₂的指针偏角相同
例题26:用四个相同的小量程电流表,分别改装成了量程不同的大量程电流表A₁、A₂和量程不同的电压表V、V₂,且电流表A₁的量程大于电流表A₂的量程,电压表V₁的量程大于电压表V₂的量程,若把电表分别采用并联的方式接入电路,如图甲、乙所示,则闭合开关后,下列有关说法正确的是()
A.图甲中的A₁、A₂的示数相同
B.图甲中的A₁、A₂的指针偏角相同
C.图乙中的V₁、V₂的示数相同
D.图乙中的V₁、V₂的指针偏角相同
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