优化方案高考物理总复习大纲版第章实验十三共张省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

试验十三把电流表改装为电试验十三把电流表改装为电压表压表第1页试验十三把电流表改装为电压表试验十三把电流表改装为电压表知识关键点归纳知识关键点归纳过程分析导引过程分析导引试验典例精析试验典例精析知能优化演练知能优化演练第2页知识关键点归纳知识关键点归纳试验目标试验目标1会用会用“半偏法半偏法”测电流表内阻测电流表内阻2学会把电流表改装为电压表学会把电流表改装为电压表3会用标准电表进行校准会用标准电表进行校准第3页试验原理试验原理1“半偏法半偏法”测内阻测内阻“半偏法半偏法”测电流表内阻电路图如图测电流表内阻电路图如图1051所所表示，合上表示，合上S1调整调整R，使电流表恰好满偏，再闭，使电流表恰好满偏，再闭合合S2，调整，调整R，使电流表恰好半偏，当，使电流表恰好半偏，当RR时，时，rgR.图图1051第4页试验器材试验器材电流表、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻器电流表、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻器(大大阻值阻值)、标准电压表、导线、标准电压表、导线第5页过程分析导引过程分析导引一、试验步骤一、试验步骤1用半偏法测电流表内阻用半偏法测电流表内阻(1)把两个电键把两个电键(已经断开已经断开)、大阻值变阻器、大阻值变阻器R、电、电阻箱阻箱R、电流表和电源按照图、电流表和电源按照图1051所表示电所表示电路连接好；路连接好；(2)检验电路无误后，闭合检验电路无误后，闭合S1，调整变阻器，调整变阻器R，使，使电流表满偏，干路电流为电流表满偏，干路电流为Ig；第6页(3)保持R不变，闭合S2后调节R，使电流表抵达半偏(满刻度一半)；(4)记下此时电阻箱R阻值，即为电流表内阻rg.2改装(1)算出电流表满偏电压Ug；(2)假如把电流表改装成量程为U电压表，计算应串联电阻阻值R3；(3)将电阻箱阻值调为R3，把电流表与电阻箱串联起来第7页3(1)按如图1052所示连接电路，并使变阻器R滑片在分压值最小位置，使输出电压起始为零(2)改变变阻器R滑片位置，使标准电压表V示数分别为0.5 V、1.0 V、1.5 V、2.0 V，直至使电流表抵达满偏(注意电压表量程)，并查对改装电压表示数是否正确图图1052第8页二、误差分析二、误差分析1“半偏法半偏法”测电流表内阻时，存在系统误差测电流表内阻时，存在系统误差当当S2闭合后，整个电路总电阻变小，总电流变闭合后，整个电路总电阻变小，总电流变大，经过电流表电流为原来二分之一，则经过电大，经过电流表电流为原来二分之一，则经过电阻箱电流就大于经过电流表电流即阻箱电流就大于经过电流表电流即R测测rg.当电当电路中路中Rrg时，误差较小，所以要使时，误差较小，所以要使Rrg，同时，同时电源电动势也应适当大一些电源电动势也应适当大一些第9页2改装后电压表也存在系统误差：因改装后电压表也存在系统误差：因R测测rg.串串联分压电阻联分压电阻R1计算值偏大所以改装后电表量程计算值偏大所以改装后电表量程偏大偏大3电阻箱电阻箱R调整是不连续，所以要选取精度高调整是不连续，所以要选取精度高4电阻箱内有多处电刷，电刷上有接触电阻，电阻箱内有多处电刷，电刷上有接触电阻，使阻值偏大造成改装表示数偏小，所以要选取使阻值偏大造成改装表示数偏小，所以要选取接触良好电阻箱接触良好电阻箱5试验过程中，电压表、电流表读数会有偶然试验过程中，电压表、电流表读数会有偶然误差，要专心细致去观察误差，要专心细致去观察第10页三、注意事项三、注意事项1在调整滑动变阻器在调整滑动变阻器R阻值使电流表满偏时，滑阻值使电流表满偏时，滑动变阻器阻值要比电流表内阻动变阻器阻值要比电流表内阻rg大得多，普通要大得多，普通要求求R100rg.2试验时，在试验时，在R较大情况下为了使电流表满偏，较大情况下为了使电流表满偏，电源电动势宜大些电源电动势宜大些3闭合开关闭合开关S1时，必须先将滑动变阻器时，必须先将滑动变阻器R阻值调阻值调至最大至最大4闭合开关闭合开关S2、调整电阻箱、调整电阻箱R时，应保持滑动变时，应保持滑动变阻器阻器R阻值不变阻值不变第11页5“半偏法半偏法”测电流表内阻试验中测电流表内阻试验中R只能用电只能用电阻箱，阻箱，R可用阻值很大滑动变阻器或电阻箱若可用阻值很大滑动变阻器或电阻箱若试验给出两个电阻箱，一个阻值较大试验给出两个电阻箱，一个阻值较大(10 k以上以上)，另一个阻值较小，一定要把阻值大连到干路上，另一个阻值较小，一定要把阻值大连到干路上，阻值小与电流表并联阻值小与电流表并联6改装后电压表校准，校对电路要用分压式，改装后电压表校准，校对电路要用分压式，使改装电压表电压能够从零开始一一校对，且不使改装电压表电压能够从零开始一一校对，且不可超量程可超量程第12页四、试验创新四、试验创新在用在用“半偏法半偏法”测电流表内阻时，因为存在系统测电流表内阻时，因为存在系统误差，使得测量值偏小我们能够在原电路基础误差，使得测量值偏小我们能够在原电路基础上在干路中串接一标准电流表上在干路中串接一标准电流表A0.按图按图1053连接电路，试验时重复调整滑动变连接电路，试验时重复调整滑动变阻器阻器R和电阻箱和电阻箱R，使标准电流表，使标准电流表A0读数一直为读数一直为待测电流表满偏电流待测电流表满偏电流Im，待测电流表示数为，此，待测电流表示数为，此法系统误差便得到消除，即电流表内阻为法系统误差便得到消除，即电流表内阻为rgR.第13页图图1053第14页试验典例精析试验典例精析对本试验综合考查对本试验综合考查题型一题型一 (高考北京理综卷)某同学要把一个量程为200 A直流电流计电流表G，改装成量度范围是04 V直流电压表(1)她按图1054所表示电路、用半偏法测定电流计G内电阻rg，其中电阻R0约为1 k.为使rg测量值尽可能准确，在以下器材中，电源E应选取_，电阻器R1应选取_，电阻器R2应选取_(选填器材前字母)例例例例1 1第15页图图1054第16页A电源电源(电动势电动势1.5 V)B电源电源(电动势电动势6 V)C电阻箱电阻箱(0999.9)D滑动变阻器滑动变阻器(0500)E电位器电位器(一个可变电阻，与滑动变阻器相当一个可变电阻，与滑动变阻器相当)(05.1 k)F电位器电位器(051 k)第17页(2)该同学在开关断开情况下，检验电路连接无误该同学在开关断开情况下，检验电路连接无误后，将后，将R2阻值调至最大后续试验操作步骤依次阻值调至最大后续试验操作步骤依次是：是：_，_，_，_，最终统，最终统计计R1阻值并整理好器材阻值并整理好器材(请按合理试验次序，选请按合理试验次序，选填以下步骤前字母填以下步骤前字母)第18页A闭合闭合S1B闭合闭合S2C调整调整R2阻值，使电流计指针偏转到满刻度阻值，使电流计指针偏转到满刻度D调整调整R2阻值，使电流计指针偏转到满刻度二阻值，使电流计指针偏转到满刻度二分之一分之一E调整调整R1阻值，使电流计指针偏转到满刻度二阻值，使电流计指针偏转到满刻度二分之一分之一F调整调整R1阻值，使电流计指针偏转到满刻度阻值，使电流计指针偏转到满刻度第19页(3)假如所得假如所得R1阻值为阻值为300.0，则图，则图1054中中被测电流计被测电流计G内阻内阻rg测量值为测量值为_，该测量，该测量值值_实际值实际值(选填选填“略大于略大于”、“略小于略小于”或或“等于等于”)(4)给电流计给电流计G_联联(选填选填“串串”或或“并并”)一个阻值为一个阻值为_k电阻，就能够将该电流电阻，就能够将该电流计计G改装为量程改装为量程4 V电压表电压表第20页【解析解析】(1)考虑到减小误差，电源应选电动势考虑到减小误差，电源应选电动势较大较大B.R1要选能读出接入电路电阻值电阻箱要选能读出接入电路电阻值电阻箱R2在电路中是限流连接，应选取总阻值大于在电路中是限流连接，应选取总阻值大于30 k电位器电位器F.(2)电流半偏法详细操作次序是：电流半偏法详细操作次序是：S1断断开，开，S2闭合；闭合；调整调整R2，使电流计指针满偏；，使电流计指针满偏；闭合闭合S1；保持保持R2不变，调整不变，调整R1，使电流计指针，使电流计指针半偏；半偏；读出读出R1，即为电流计内阻值，即为电流计内阻值第21页【答案答案】(1)BCF(2)BCAE(3)300略小于略小于(4)串串19.7第22页 如图如图1055甲所表示电路中，甲所表示电路中，S2为单刀为单刀双掷开关，双掷开关，R1、R2为电阻箱，电流表为电阻箱，电流表G1、G2量程量程相同，现用该电路测量电流表相同，现用该电路测量电流表G1内阻内阻题型二题型二试验原理改进试验原理改进例例例例2 2图图1055第23页(1)请依据电路图甲在图乙中连接实物电路；请依据电路图甲在图乙中连接实物电路；(2)将电路正确连接后，某同学按以下操作步骤进将电路正确连接后，某同学按以下操作步骤进行试验：行试验：A闭合开关闭合开关S1，将单刀双掷开关，将单刀双掷开关S2拨到位置拨到位置1，调整调整R1使电流表使电流表G2指针指到某一位置，并统计此指针指到某一位置，并统计此读数读数I；B将单刀双掷开关将单刀双掷开关S2拨到位置拨到位置2，调整，调整R2和和R1使使电流表电流表G2指针仍指到原来读数指针仍指到原来读数I.此时此时R2读数即等读数即等于电流表于电流表G1内阻；内阻；C断开电源，整理好器材断开电源，整理好器材第24页请指出上述操作步骤中存在遗漏或错误：请指出上述操作步骤中存在遗漏或错误：_；_.【解析解析】用用“等效替换法等效替换法”测测G1内阻时，要确内阻时，要确保在保在R1阻值不再调整前提下进行，标志为阻值不再调整前提下进行，标志为G2示数示数与原来相等这么，就可认为与原来相等这么，就可认为R2阻值恰好等于阻值恰好等于G1内阻，从而消除了系统误差内阻，从而消除了系统误差第25页【答案答案】(1)如图如图1056所表示所表示图图1056(2)闭闭合开关合开关S1前前应应将将R1阻阻值调值调到最大到最大将将单单刀双刀双掷掷开关开关S2拨拨到位置到位置2后，后，应应保持保持R1阻阻值值不不变变，调调整整R2第26页知能优化演练知能优化演练第27页本部分内容本部分内容讲讲解解结结束束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用第28页