[配套K12]2018版高中物理 第3章 从电表电路到集成电路 3.4 多用电表电路分析与设计学案 沪科版选修3-1 下载本文

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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.

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 Ω,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? [要点总结]

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. 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.

图1

(1)由U=IgRg+______________ 得Rx=________________.

(2)改装后的电压表内阻为RV=________________.

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.

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图2

例1 有一个电流计G,内电阻Rg=10 Ω,满偏电流Ig=3 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?

(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?

二、多用电表测电流电路

有一个满偏电流Ig=50 μA、内阻Rg=1 000 Ω的电流表,现在想把它改装成一个量程为0~3 A的电流表,应如何做? [要点总结]

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的电流表的电路如图3所示.

图3

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教育配套资料K12 (1)由IgRg=(I-Ig)Rx 得Rx=____________________ (2)改装后的电流表内阻为RA=RxRg

. Rx+Rg

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 Ω,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______Ω的电阻,此时刻度盘每个刻度表示______A;新的电流表的内阻为______Ω.

针对训练 有一只满偏电流Ig=5 mA,内阻Rg=400 Ω的电流表G.若把它改装成量程为10 V的电压表,应____________联一个________ Ω的分压电阻.该电压表的内阻为________ Ω;若把它改装成量程为3 A的电流表,应________联一个________ Ω的分流电阻,该电流表的内阻为________ Ω. 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?

[要点总结]

1.电流表外接法:如图5甲所示,由于电压表的分流导致电流的测量值偏大,由R=可知,UIR测________R真(填“>”“<”或“=”),R越小,电压表分流越小,误差越小.因此这

种接法适合测________(填“大”或“小”)电阻.

图5

2.电流表内接法:如图乙所示,由于电流表的分压,导致电压U的测量值偏大,由R=得

UIR测________R真(填“>”“<”或“=”),R越大,电流表的分压越小,误差就会越小.因

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