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沪科版高中物理选修3-1课件:3.4 多用电表电路分析与设计

1、第3章,学案4 多用电表电路分析与设计,目标定位 1.掌握将小量程电流表改装成大量程电压表的原理,并进行有关计算. 2.掌握将小量程电流表改装成大量程电流表的原理,并进行有关计算,内容索引,知识探究,达标检测,知识探究,1,一、多用电表测电压电路,实验室有一表头G,满偏电流为5 mA,电阻为100 ,现在欲用它作为电压表测量5 V的电压,能直接测量吗?若不能,应采取什么措施?,答案,不能直接测量由于表头的满偏电压UgIgRg0.5 V,小于要测量的电压,应给表头串联一分压电阻,1.小量程电流表G(表头)的三个参数 (1)电流表的内阻:电流表G的电阻Rg叫做电流表的内阻. (2)满偏电流:指针偏

2、转到 时的电流Ig叫做满偏电流. (3)满偏电压:电流表G通过 时,加在它两端的电压Ug叫做满偏电压.,最大刻度,满偏电流,2.把满偏电流为Ig、内阻为Rg的电流表改装成量程为U的电压表,需将表头 联一个分压电阻,如图1所示.,串,图1,IgRx,RgRx,3.要改装成双量程电压表,其表头需串联 个电阻,如图2所示.,两,图2,例1 有一个电流计G,内电阻Rg10 ,满偏电流Ig3 mA. (1)要把它改装成量程为3 V的电压表,应该串联一个多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?,答案,解析,990 1 000 ,图3,表头G的满偏电压UgIgRg0.03 V 分压电阻R1两端的电压UR1U1

3、Ug2.97 V,(2)若要把它改装成量程为15 V的电压表,应该串联一个多大的电阻?改装后的电压表的内阻是多大?,答案,解析,4 990 5 000 ,分压电阻R2两端的电压UR2U2Ug14.97 V,二、多用电表测电流电路,有一个满偏电流Ig50 A、内阻Rg1 000 的电流表,现在想把它改装成一个量程为03 A的电流表,应如何做?,答案,利用并联电阻的分流作用,可并联一个分流电阻R,使当表头满偏时,通过表头和R的总电流为3 A. 如图所示,根据IgRgIRR,IRIIg得,1.小量程电流表改装成大量程电流表需 联一个分流电阻. 2.满偏电流为Ig、内阻为Rg的电流表改装成量程为I的电

4、流表的电路如图3所示.,并,图3,3.双量程电流表的电路中需接两个电阻,电路结构如图4所示.,图4,例2 一个电流表的电阻RA为0.18 ,最大量程为10 A,刻度盘分为100个刻度.现将其最大量程扩大为100 A,需_联一个_的电阻,此时刻度盘每个刻度表示_A;新的电流表的内阻为_.,答案,并,解析,0.02,1,0.018,扩大电流表的量程,需要并联一个分流电阻,电路如图.,扩大后电流表的内阻为R与RA的并联电阻:,针对训练 有一只满偏电流Ig5 mA,内阻Rg400 的电流表G.若把它改装成量程为10 V的电压表,应_联一个_ 的分压电阻.该电压表的内阻为_ ;若把它改装成量程为3 A的

5、电流表,应_联一个_ 的分流电阻,该电流表的内阻为_ .,答案,串,解析,1 600,2 000,并,0.668,0.667,改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得IgRg(IIg)R2.,三、伏安法测电阻,电压表、电流表都是由小量程的电流表改装而成,电压表的内阻不是无穷大,电压表与电阻并联时是否会分流?电流表的内阻不是零,电流表与电阻串联时是否会分压?用伏安法测量电阻R时,电表的内阻对测量结果是否有影响?,答案,会分流 会分压 有影响,图5,大,例3 用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值.如图6所示,分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中,按照(a)图时,电流表示数

6、为4.60 mA,电压表示数为2.50 V;按照(b)图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,正确的是,图6,A.电阻的真实值更接近543 ,且大于543 B.电阻的真实值更接近543 ,且小于543 C.电阻的真实值更接近460 ,且大于460 D.电阻的真实值更接近460 ,且小于460 ,答案,解析,达标检测,2,1.(电表的改装)(多选)将分压电阻串联在电流表上,改装成电压表,下列说法中正确的是 A.接上分压电阻后,增大了原电流表的满偏电压 B.接上分压电阻后,电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上,电流表的满偏电压不变 C.如分压电阻是表头内阻的n

7、倍,则电压表量程扩大到n倍 D.通电时,通过电流表和分压电阻的电流一定相等,1,2,3,4,答案,解析,1,2,3,4,电流表改装成电压表后,电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上,电流表的满偏电压并不改变,并且电流表和分压电阻是串联关系,通过的电流一定相等,故选项A错误,选项B、D正确. 如分压电阻是表头内阻的n倍,则电压表量程扩大到(n1)倍,故选项C错误.,2.(电表改装原理)如图7所示,甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是,答案,解析,1,2,3,4,图7,A.甲表是电流表,R增大时量程增

8、大 B.甲表是电流表,R增大时量程减小 C.乙表是电压表,R增大时量程减小 D.上述说法都不对,1,2,3,4,电压表中电阻分压,串联; 电流表中电阻分流,并联.甲表为电流表,乙表为电压表.并联电路电阻大时分流少,所以R增大时量程减小; 串联电路电阻大时分压多,所以R增大时量程增大.,3.(伏安法测电阻)(多选)如图8所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,电流表的内阻为0.2 ,那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是 A.Rx的测量值比真实值大 B.Rx的测量值比真实值小 C.Rx的真实值为99.8 D.Rx的真实值为100.2 ,1,2,3,4,答案,解析,图8,1,2,3,4,4.(电流表的改装)有一个量程为0.5 A的电流表,与阻值为1 的电阻并联后通入0.6 A的电流,电流表的示数为0.4 A,若将该电流表的量程扩大为5 A,则应_联一个阻值为_ 的电阻.,1,2,3,4,答案,解析,并,0.056,1,2,3,4,本课结束,