五：电表改装实验
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班 级 2018 3班 组 别 第四大组 第2小组
姓 名 郭某某 学 号 ***18
日 期 2021.3.4 指导教师
【实验题目】实验五：电表改装实验
【实验目的】
了解示教电表的结构和原理，学会示教电表的使用；
学会用替代法测量小表头的内阻，并探讨其它测量小表头的内阻的方法；
学会用小表头改装成电流表和电压表；
掌握指针式仪表的使用方法和指导中学生使用时的特别注意事项等。
【实验仪器】
?直流稳压电源1台、J0401型示教电表1台或15V直流电压表和10mA直流电流表（内阻4.0几欧）、1mA的表头一块、电阻箱1个、滑线变阻器2个（200欧，1.5安1个、1750欧，0.45安1个）、电键2个（如下图所示）。
滑动变阻器特点：①电阻连续可调但不能给出具体阻值 ②通电电流大
电阻箱使用时的关键：额定功率 （超过最大电流，会烧坏电阻箱 所以使用时不要通入太大电流） 特点：①电阻分离可调整，能给出具体阻值 ②通电电流小
【实验原理】
实验一：测量小表头的内阻Rg
伏安法：
①：利用电压表法测电流表的内阻 闭合开关K，调节滑动变阻器R1 记录电流表示数I，电压表示数U，
则有：
②利用电流表法测电流表的内阻 调节Rs最大，闭合开关K， 调节滑动变阻器Rs和电阻箱R使电 流表A和G有合适数值，分别为I和Ig， 则
替代法：
先使K2与“1”相接， 闭合K1，调节R使表J标准显示为1—4mA中某一电流值。 断开K1，将K2拨至“2”处， 再闭合K1，调节RS，使表J标准仍显示原来的电流值， 则有:
误差分析： 由于表头内阻(Rg＜100Ω)远小于滑线变阻器的电阻R，实验中大家已经发现在调RS时表的指针几乎不变。怎么办?
需将滑线变阻器换成小阻值的R，如R=100Ω 注意：此时一定将电源的输出电压调的非常小，以免烧器件。
半偏法：
断开K2，闭合K1 调节变阻器RS、使待测电流表G的指针满偏。 闭合K2，保持变阻器RS电阻和电源电压不变。 调节电阻箱R使电流表G的指针半偏。 读出电阻箱的示值R 则有： rg=R 误差分析：满偏时回路总电阻:R=Rs+rg
半偏时回路总电阻:R=Rs+rg
【实验步骤】
一：测量电表内阻：（代替法）
（1）按照图5-1连接线路。
（2）先将滑线变阻器R置于电阻最大值，将Rs电阻设置为100欧姆左右，使K2与“1”相接，闭合K1（注意先轻“点”一下开关，看是否超量程），调节滑线变阻器R使表J指示为1~4mA（参考数据）中某一电流值。
（3）断开K1，将K2拨至“2”处，再闭合K1，注意此时保持R不变，调节Rs，使表J仍显示原来的电流值，此时，Rs=Rg。测量三次，求出平均值Rg。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
【注意事项】 1.要根据量程选择合适的连接电路，并将档位转换开关置于所需电学量的档位。 2.注意表的接线柱位置及正负极性不能接反。 3.测量中要养成先“点”接开关的习惯，同时密切注视表头指针摆动情况。 4.注意电流不要超过电阻箱的最大电流。 5.考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式 控制电路中的电压时，用分压方式；控制电路中的电流时，用限流方式。
二：将量程为1mA的小表头改装成5mA 量程的电流表
（1）按照图5-2连接线路。
内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 ，这个原理是需要学生重点掌握的。所以教师重在让学生理解实验的原理，有条件的话可以作为演示实验。在整个教学过程中，以学生的自主推导为主要，教师需要辅助加以引导讲解和总结点评。另一方面，电表的使用在整个恒定电流部分都是重点，尤其是关于电路的设计、误差的分析，对电表的结构要求很高，而这些又是高考实验的重点和难点。所以对电表的改装，需让学生从根本上搞清楚原理和设计思想。
在教学最开始，可以向学生展示不同阻值的滑动变阻器，并且将滑动变阻器和电阻箱做对比，以此激发学生的兴趣和学习的主动性、积极性。教学过程中，教师配合实验讲板，加以讲解并引导学生自我思考、组内讨论、分析电表如何改装，如何测出阻值。
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