实验十三   把电流表改装为电压表：

　　说在前:人教版和教科版均无测电流表内阻的方法,人教版教参上给出了两种方法测Ig和rg(参见人教版教参第112页),教科版更有意思,”如果学生动手做实验,需要教师先将所有的实验用的表头内阻测量一遍.在表头上分别标上各自的内阻值.”(见教科版教参第49页).本实验仍按原来方法测内阻.

　　（一）目的：

　　1.练习把电流表改装成电压表，加深对串联分压作用的理解；

　　2.学会用分流法测定电流表的内阻，进一步理解并联分流的原理；

　　3.掌握确定改装电压表的百分误差的方法。

　　（二）原理：

　　1.电路的串并联特点；

　　2.部分电路欧姆定律；

　　（三）器材：

　　电流计，直流电压表，滑动变阻器，电阻箱，干电池，单刀开关，导线若干。

　　（四）实验步骤：

　　1．用半偏法如图实13-1电路测定电流表内阻rg。

　　（1）先断开S2，闭合S1，调节R，使电流表满偏；

　　（2）将电阻箱R′的阻值调到最小，闭合S2，这时电流表G的示数很小。调节R′，使电流表指针正好指到满刻度的一半，即达到半偏。

　　（3）记下电阻箱R′的阻值，它就是电流表内电阻rg的阻值。

　　当R比R/大很多时，可以认为rg=R/。（当R比R/大很多时，调节R/基本上不改变电路的总电阻，可认为总电流不变，因此当电流表半偏时，通过R/的电流也是满偏电流的一半，两个分路的电阻相等）。

　　实际上，S2闭合后，总电阻略有减小，总电流略有增大，当电流表半偏时，通过R/的电流比通过电流表的电流稍大，即R/比rg稍小，因此测量的系统误差总是使rg的测量值偏小。其中R不必读数，可以用滑动变阻器（要求阻值较大，实验室中一般的滑动变阻器达不到要求）也可用电阻箱，R′需要读数，所以必须用电阻箱。

　　2．把电流表改装为电压表：根据rg、Ig和扩大后的量程，计算出需要给电流表串联的电阻R1的值。

　　（1）根据上面实验结果计算出电流表的满偏电压Ug＝Igrg，为了将它的量程扩大到U，则它的量程扩大的倍数为 ，故应串联的分压电阻为 。

　　（2）将电流表与电阻箱串联，使电阻箱阻值为 ，即组成量程为U的电压表。

　　（3）弄清改装后表盘的读数：首先明确表盘上每格表示多少伏。电流表的原量程为300微安，最大量程处标的是“30”，表盘上“0－30”之间是15格，改装成2伏的电压表后，每一格应表示2／15伏，如果指针指在110微安刻度上，实际电压是2×（110／300）＝0．73伏，如果指针偏转3格，实际电压是（2／15）×3＝0．40伏。

　　3．改装电压表的校准

　　（1）按图实13-2接好校准电路。滑动变阻器R1采用分压接法，开始时它的滑片置于分压最小的位置,电源用2节干电池,虚线框内为改装后的电压表，V为标准电压表。