高中物理 第二章 电路 2.4 认识多用电表教案 粤教版选修3-1.doc

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1、2.4认识多用电表教学目的:1、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。2、了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。3、理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。引言：串、并联规律的应用：常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。一、电流表原理和主要参数主要结构是永磁铁和放入其中的可转动的线圈及固定刻度盘组成。1、表头构造和原理（从电路的角度看）：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。原理：磁场对通

2、电导线的作用，是当线圈中通入电流时，线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转。电流越大，偏转的角度越大，即指针偏角θ与电流强度I成正比，即θ＝kI。其数值通过指针指示刻度盘上的刻度来确定。（刻度盘上的刻度是均匀的）2、电流表的主要参数：（1）满偏电流Ig满偏电流Ig：表头指针偏转到最大刻度时的电流。电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；表头的线圈准许通过的最大电流很小，一般不超过几十微安到几毫安，用Ig表示。说明：如果通过表头的电流超过满偏电流Ig，指针指不出示数，表头可能被烧坏。（2）表头的内阻Rg表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧，这个电阻

3、值叫做表头的内阻，用Rg表示。内阻Rg：表头线圈的电阻叫做表头的内阻。［说明］每个表头都有它的满偏电流Ig和内阻Rg，Rg和Ig是表头的两个重要参数。（3）满偏电压Ug：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故Ug＝IgRg表头通过满偏电流时，加在它两端的电压，这个电压值叫满偏电压，用Ug表示。满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug三者之间关系。据部分电路欧姆定律可知：Ug=IgRg因而若已知电表的内阻Rg，则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即电流表也是电压表，本质上并无差别，只是刻度盘的刻度不同而已。通过“思考与讨论”加深这方面的认识。

4、小结：表头G的满偏电压Ug和满偏电流Ig一般都比较小，测量较大的电压和较大的电流时，需要把小量程的表头G加以改装。电表的改装要抓住问题的症结所在，即表头内线圈容许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限制的。二、电表改装电压表和电流表改装的原理：分别为电路的串联分压原理和并联分流原理。电压表和电流表量程的定义：电压表的量程：当通过表头的电流为Ig，表头两端的电压为Ug时，指针指示的刻度盘的最大电压值。电流表的量程：当表头通过的电流为Ig，指针指示的刻度盘上的电流的最大值.1、电流表改装成电压表①改装前，如图1所示②电压表改装中，如图

5、2所示说明：由欧姆定律知：Ug=IgRg令电压表量程扩大的倍数为n则：n=U/Ug----（1）由串联电路的特点得：U=IgRg+IgR-----（2）联立（1）（2）解得：R=（n-1）Rg（R为分压电阻）即电压扩大量程的倍数为n时，需要串联的分压电阻R=（n-1）Rg③电压表改装后，如图3所示。说明：Rv=Rg+R、U=Ug+UR此时指针指在刻度盘的最大值，刻度盘上的每一个刻度都变为原来的n倍，需要重新标识。改装后的电压表的三个参数为：允许通过的最大电流I允=Ig测量的最大电压（量程）为U=nUg电压表的内阻为Rv=nRg④由改装后的电压表的

6、分压电阻R=（n-1）Rg可知，电压表的量程越大，其分压电阻越大，电压表的内阻越大。因此通常电路当中的电压表如果没有特殊的说明，则可以认为电压表内阻无穷大，也就是平时说的理想电压表。改画等效电路时，电压表相当于断路。如果知道电压表的内阻，既可以把电压表当成一个能显示自身两端电压的大电阻，也可以当成电流表使用。但在分析由于电表的接入而引起的系统误差时，电压表是不能忽略其内阻的。⑤改装电压表的校正：用改装的电压表与标准电压表并联后接入电路，从小到大依次进行校正，所以校正电路一定要选择分压式电路。如果在校正的过程中始终出现改装的电压表示数总是偏大，说明

7、通过表头的电流过大，我们只要在分压电阻上串联一个很小的电阻就可以了。反之，示数偏小，只要在分压电阻上并联一个较大的电阻就可以了。2、电流表改装成电流表①改装前，如图1所示②电流表改装中，如图4所示说明：由欧姆定律知：Ug=IgRg令电流表量程扩大的倍数为n则：n=I/Ig----（1）由并联电路的特点得：IgRg=（I-Ig）R-----（2）联立（1）（2）解得：R=Rg/（n-1）（R为分流电阻）即电流扩大量程的倍数为n时，需要并联的分流电阻R=Rg/（n-1）③电流表改装后，如图5所示。说明：RI=RRg/（Rg+R）I=Ig+IR此时指针

8、指在刻度盘的最大值，刻度盘上的每一个刻度都变为原来的n倍，需要重新标识。改装后电流表的三个参数为：允许加的最大电压U允=IgRg测量的最