2018-2019学年高中物理 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

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1、3.4 多用电表电路分析与设计学习目标知识脉络1.掌握多用电表中测量电压电路的设计原理,知道多用电表测电压电路的组成.(重点)2.掌握多用电表中测量电流电路的设计原理,知道多用电表测电流电路的组成.(重点)3.学会分压电阻和分流电阻阻值的计算.(重点、难点)[自主预习·探新知][知识梳理]一、多用电表测电压电路1.多用电表的表头2.电路设计(1)电路组成:由表头和分压电阻组成.图341(2)分压电阻的确定:根据串联电路的特点U=Ug+UR,即U=Ig(Rg+R)可得R=-Rg.二、多用电表测电流电路1.原理和电路组成当把电流表表头改装成量程为I的电流表时,应当并

2、联一个电阻,该电阻起分流作用,因此叫分流电阻,I=Ig+IR,即I=Ig+.图3422.分流电阻的计算R=.[基础自测]1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”.)(1)多用电表测电压的电路就是表头和适当的电阻并联.(×)(2)多用电表表头串联的电阻越大,电压表的量程越大.(√)(3)分压电阻的阻值等于电压表的量程与满偏电流的比值.(×)(4)多用电表测电流的电路表头应和适当的电阻并联.(√)(5)若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后,分流电阻和电流表两端的电压相等.(√)(6)多用电表的电流表分流电阻上的电流和表头上的电流相等.(×)【提示】 (1)

3、× 多用电表测电压电路表头和分压电阻串联.(3)× 分压电阻的阻值等于量程与满偏电流的比值减去表头内阻.(6)× 分流电阻和表头并联.两者电流不相等.2.电流表的内阻是Rg=200Ω,满刻度电流值是Ig=500μA,现欲把这电流表改装成量程为3.0V的电压表,正确的方法是(  )【导学号:69682159】A.应串联一个1800Ω的电阻B.应并联一个0.1Ω的电阻C.应串联一个5800Ω的电阻D.应并联一个1800Ω的电阻C [把电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻,分压电阻阻值为:R=-Rg=Ω-200Ω=5800Ω.]3.(多选)如图343所示为一能够测

4、电流和电压的两用电表,以下说法正确的是(  )图343A.若开关S1和S2都闭合,它是一个电压表B.若开关S1和S2都闭合,它是一个电流表C.若开关S1和S2都断开,它是一个电流表D.若开关S1和S2都断开,它是一个电压表BD [当S1、S2都闭合时,R1被短路,R2和表头并联,为电流表电路,A错误,B正确.当S1、S2都断开时,R2被断路,表头和R1串联,为电压表电路,C错误,D正确.][合作探究·攻重难]将电流表改装成电压表的方法1.电路原理图344如果给小量程电流表串联一个分压电阻,就可以用来量度较大的电压.因此电压表就是一个串联了分压电阻的电流表,如图3

5、44所示.2.分压电阻的计算由串联电路的特点U=IgRg+IgR解得:R=-Rg=(-1)Rg若电压表扩大量程的倍数n=,则R=(n-1)Rg.3.规律总结电压表的内阻RV==Rg+R,电压表量程越大,其分压电阻越大,电压表内阻RV越大.通常不做特别说明,都认为电压表内阻无穷大. 有一个电流表G,内电阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA.要把它改装成量程为0~3V的电压表,应该串联一个多大的电阻?改装后电压表的内电阻是多大?思路点拨:解答本题可以按照以下思路进行分析:【解析】 电流表的满偏电压为:Ug=IgRg=3×10-3×10V=0.03V串联电阻需承担的电

6、压为:U′=U-Ug=3V-0.03V=2.97V串联电阻的阻值:R===990Ω改装后的内阻为:Rv=R+Rg=1000Ω.【答案】 990Ω 1000Ω改装电压表的两个关键点(1)将电流表改装为量程较大的电压表,需串联一个阻值较大的分压电阻.(2)改装的电压表量程为电流表满偏电压的n倍,则需串联的分压电阻为表头内阻的n-1倍.[针对训练]1.把一只量程为10mA、内阻为100欧的电流表改装成一只量程为10V的电压表,则应该给这只电流表(  )【导学号:69682160】A.串联一个阻值为900欧的电阻B.串联一个阻值为100欧的电阻C.并联一个阻值为900欧

7、的电阻D.并联一个阻值为100欧的电阻A [串联电阻R=-100Ω=900Ω.]2.如图345所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G的量程为0~100μA,内阻为600Ω,则图中串联的分压电阻R1=________Ω,R2=________Ω.图345【解析】 【答案】 4.94×104 1.0×105扩大电流表的量程1.电流表改装的原理图346给小量程电流表并联一个分流电阻,就可以用来量度较大的电流,即扩大了电流表的量程,如图346所示.2.分流电阻的计算由并联电路的特点:IgRg=(I-Ig)R解得:R==因为电流扩大量程的倍数n=,所以R=. 如图34

8、7所示,其中电流表A的量

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