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| 实验课时 | 3 | ||||||
| 类别 | 必修（√） 限选（ ） 任选（ ） | 类型 | 演示、验证（ √ ）综合、设计（ ） | ||||
| 辅助 教师 | 职称 | ||||||
| 授课 对象 | 全校工科本科生、专科生 | ||||||
| 教材 讲义 | 王宏波等．大学物理实验(上)．东北林业大学出版社，2004 | ||||||
| 实验内容（教学过程） | |||||||
| 实验 目的 | (1) 掌握将微安表改装成较大量程的电流表和电压表的原理和方法。 (2) 了解欧姆表的测量原理和刻度方法。 (3) 学会绘制校准曲线的方法并对改装表进行校对。 | ||||||
| 实 验 方 法 原 理 | 设微安表头满量程是Ig,内阻为Rg. (1) 将表头并联一个分流阻值Rs改成量成为I的电流表，如图（a)示，则有（I-Ig）Rs=IgRg，即Rs=Rg/(n-1) (n = I/Ig) (2) 将微安表头串联一个分压电阻RH改成量程为Ud电压表，如图（b)示，则有Ig(Rg+RH)=U 即RH=U/Ig－Rｇ | ||||||
| 实验 装置 | 微安表、伏特表、安培表、滑线电阻器、稳压电源。 | ||||||
| 实验 准备 | 被改装表头、标准电表、导线若干条、电阻箱。 | ||||||
| 实 验 步 骤 | (1) 改装量程为5 A电流表 ① 计算分流阻值Rs的理论值，负载电阻RL取1000Ω左右。 ② 按图3-7-8连接电路，各部件摆放原则是方便于观擦与调节。 ③ 自查电路（线路的连接、标准表量程的选取、滑线变阻器初值的设定、各阻值的取值）。 ④ 校准电表：首先进行满量程校正，然后进行逐点校正（完成数据表格） (2) 改装电压表 （程序与上面相同，电路图按3-7-10进行） | ||||||
| 数 据 处 理 | 改装表示值 I/mA | 0.00 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
| 标准表示值 I0 /mA | 减小时 | 1.03 | 1.99 | 3.02 | 3.98 | 5.00 | |
| 增加时 | 1.01 | 2.01 | 3.00 | 3.99 | 5.00 | ||
| 平均 | 1.02 | 2.00 | 3.01 | 3.99 | 5.00 | ||
| 差值＝I0-I /mA | 0.02 | 0.00 | 0.01 | -0.01 | 0.00 | ||
| 改装表示值U /V | 0.00 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | |
| 标准表示值 U0 /V | 减小时 | 1.02 | 1.98 | 3.01 | 4.02 | 5.00 | |
| 增加时 | 1.01 | 1.99 | 3.02 | 4.01 | 5.00 | ||
| 平均 | 1.02 | 1.99 | 3.02 | 4.01 | 5.00 | ||
| 差值＝U0-U /V | 0.02 | -0.01 | 0.02 | 0.01 | 0.00 | ||
2. 校正电压表时，如果发现改装的电压表读数总是低于标准表的读数，分压电阻应调大还是调小?为什么? 答：应调小。让电路中标准表读数不变，即加在改装电表上电压值不变。调小电阻，改装表的总电阻降低，流过改装毫安表的电流增大，从而读数也增加。
3. 试证明用欧姆表测电阻时，如果表头指针正好指在表盘标度尺的中心，则这时的欧姆表指示值为什么正好等于该欧姆表的内阻值。 答：设表头指针满刻度电流为Ig、表头指针指表盘中心时电路中电流为I，根据题意，当表内阻为Rg、待测电阻为Rx时，；根据欧姆表工作原理，当待测电阻Rx＝0时，。即，因而可得Rx＝Rg。所以，欧姆表显示测读数即为该欧姆表的内阻。
思考题
(1) 应调小。因为表头过载，所以需要再分掉一部分多余的电流。
(2) 应调小。因为串联电路中电压的分配和阻值成正比。
(3) 证明 因为 Ig＝U/(Rg+r) 而I＝U/(Rg+r+Rx)
所以 当2I＝Ig时 即2U/(Rg+r+Rx)＝U/(Rg+r)
所以 Rx＝Rg+r 证毕
(4) 由误差＝量程×级别％，设改装表的级别为a′, 则
5×a′%=max+ 5×0.5%a′ = 0.9 ，故该装电流表的级别为1.0级
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