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例析电流表的正确使用

2009-05-22廖九根

初中生之友·中旬刊 2009年5期
关键词:量程电流表指针

廖九根

电流表是电学中最基本的实验仪器,掌握它的使用方法是一项基本技能,要求同学们会正确并熟练使用。使用电流表的注意事项:(1)电流表要串联在被测电路中;(2)电流表的“+”“-”接线柱要接正确,电流须从电流表的“+”接线柱流入,“-”接线柱流出;(3)绝不允许不经过用电器直接把电流表接到电源的正、负极上。因为电流表实际上相当于一根导线,若把电流表直接接到电源两极上,将会造成电源短路,烧坏电源和电流表;(4)被测电流不能超过电流表的量程。如果被测电流超过了电流表的量程,那么不仅测不出电流值,而且电流表的指针会打弯甚至烧坏电流表。近年来,中考题对电流表的考查主要涉及电流表的错接、量程的选择及表盘数值的读取。因此对电流表的使用规则要熟练把握。下面举例说明,供同学们参考。

例1图1中的电流表用于测量通过灯泡L1中的电流,在这4个电路图中正确的是( )。

解析在A图中,电流表的“+”“-”接线柱接对了,但是它并联在电路中去了,并且该电路为短路,会烧坏电源,所以错了。在B图中,电流表的“+”“-”接线柱接对了,也串联了,但是串联错位了。在D图中,串联正确了,但电流表的“+”“-”接线柱接反了,所以错了。本题正确答案应选C。

例2甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图2甲、乙、丙所示的三种情况。请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,并写在下面的横线上。

解析甲图中电流表指针向相反方向偏转,说明甲同学把电流表正、负接线柱接反了;乙图中电流表指针偏转角度太小,说明乙同学电流表所选量程偏大;丙图中电流表指针偏转角度过大,说明丙同学电流表所选量程偏小。

例3如图3所示的电路是小明同学在用电流表测通过灯泡中的电流时的电路图,一合上开关发现电流表的指针迅速正向转到电流表的刻度盘外,问题出在哪儿?

解析从图中可以看出小明 同学的电路连接没有问题,但电流表的量程选择的是0.6A,因此,问题出在电流表的量程选择偏小。在不能确定电路中电流大小时,要用试触法来确定。即用电流表的大量程连入电路迅速闭合开关,观察电流表指针的偏转情况。如果指针偏转角度很大,超过了这个量程,要更换量程更大的电流表;如果指针偏转角度很小,就改用小量程,因为小量程读数更精确。

答案小明的问题出在电流表的量程选择偏小,即被测电流超过了这个量程,应更换更大的量程。

例4我们知道,测量时总存在误差,通常将测量值与真实值之差叫做绝对误差。初中电学实验中所用电流表的准确度等级一般是2.5级的。2.5级电流表的含义是,用该电流表测量时的最大绝对误差不超过满刻度值的2.5%。下表给出了用2.5级电流表测量电流时,电流表指针的偏转角度与百分误差(即最大绝对误差与电流表读数之比的百分数)之间的关系。

(1)上表中的最后一空处相应的百分误差应是_____________%。

(2)从上表中的数据可以看出,该电流表的指针偏转的角度越大,百分误差___________(选填“越大”“越小”或“不变”)。

(3)如果用准确度等级是2.5级的电流表进行测量时要求百分误差小于3.75%,则该电流表指针的偏转角度应大于满刻度的_______________。

解析(1)对比表格第一列和第三列,可以看出,电流表指针的偏转角度是满刻度的几分之一,百分误差就是2.5%的几倍。所以最后一空应是20×2.5%=50%。

(2)从表格容易得出:电流表的指针偏转的角度越大,百分误差越小。

(3)由(1)中得出的规律,3.75%÷2.5%=1.5,

电流表指针的偏转角度应大于满刻度的值为:1÷1.5=2/3,即三分之二。

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