11.4.2串联电路和并联电路-电表的改装—（新教材）（人教版（2019）高中物理必修第三册教案）.doc

1、课课 时时 教教 案案 第第 11 11 单元单元 第第 6 6 案案 总第总第 20 20 案案 课题课题： 11. 4.2 串联电路和并联电路电表的电路结构 【教学目标与核心素养】【教学目标与核心素养】 1知道常用的电表都是由小量程的电流表（表头 G）改装而成的 2理解表头的原理，知道 Ig、Ug、Rg 3理解电表的改装原理，会求分压电阻和分流电阻 【教学重点教学重点】 1电表的改装原理 2分压电阻和分流电阻的求解 【教学难点】【教学难点】 1分压电阻和分流电阻的求解 2电表改装的误差分析 【教学过程教学过程】 引入： 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。表头的工作

2、原理涉及磁场对通电 导线的作用。 从电路角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。表头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。 一、一、表头：表头： 1.满偏电流 Ig：表头指针偏转到最大刻度时的电流。 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， 这个电流值叫表头的满偏电流， 用 Ig表示。 2.内阻 Rg：表头线圈的电阻叫做表头的内阻。 表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧，这个电阻值叫做表头的内阻，用 Rg表示。 3.满偏电压 Ug：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。由 欧姆定律得：Ug=IgRg 电流表电

3、流表 G 实际上也是一个小量程的电压表（测量电压实际上也是一个小量程的电压表（测量电压Ug） 如：如：一个电流表，内阻 Rg，满偏电流 Ig，若把它作为一个电压表 使用，量程为 IgRg 表头表头 G 的满偏电压的满偏电压 Ug和满偏电流和满偏电流 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 的表头的表头 G 加以改装。加以改装。 二、二、电压表的改装电压表的改装 原理：分压，串联一个大些的分压电阻 如右图：() gRgg UUUI RR 得： g g U RR I 例例 1.有一个电流表 G，内阻 Rg=30，满偏电流

4、 Ig=1mA，要把它改装成量程 03V 的电压表，要串联多 大的电阻？改装后的电压表内阻是多大？ 解： （略） 三、三、电流表的改装电流表的改装 原理：分流，并联一个小阻值分流电阻 gR III ggR I RI R 联立得： gg g I R R II 例例 2.有一个电流表 G，内阻 Rg=30，满偏电流 Ig=1mA，要把它改装成量程 00.6A 的流压表，要并联 多大的电阻？改装后的电流表内阻是多大？ 练练 1.一量程为 100A 的电流表，内阻为 100，表盘刻度均匀，现串联一个 9900 的电阻，将它改装 成电压表，则该电压表的量程是 1 V。用它测量电压时，表盘的指针位置如图所

5、示，此时电压表的读数大 小为 0.80 V。 4.有一只量程为1mA的小量程电流表，刻度盘共 乙 有 50 格，若给它并联一个 999 10 欧姆的电阻，则可将它改装成一个量程为 1A 的电流表。若要把这个小量 程电流表改装成一个量程为 10V 的电压表，应在小量程电流表上串联一个 9990 的电阻，将这个电压 表接在某段电路上，指针偏转 40 格，这段电路两端的电压是 8.0 V。 5.如图所示的电路中，小量程电流表的内阻 Rg=100，满偏电流 Ig =1mA，R1=900，R2= 999 100 。 当 S1和 S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？(电压表，1V) 当 S1和

6、S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？(电流表，1A) 拓展拓展：改装成双量程电表改装成双量程电表 例例 1.如图所示，有一个表头 G，满偏电流为 Ig=1 mA，内阻 Rg= 100，用它改装为有 5 V 和 50 V 两 种量程的电压表，求 R1、R2的阻值各为多大？ 解析：当公共端与 5 V 端接入被测电路时，量程为 U1=5 V，当公共端与 50 V 端接入被测电路时，量 程为 U2=50 V. 由串联电路的电压分配关系可知： R1=)100 101 5 ( 3 1 g g R I U =4900 =4.9 k R2=)100 101 50 ( 3 2 g g R I U =4

7、9900 =49.9 k 或者按右图方式连接电路。此时方程式为： 12 U() gg I RRR 例例 2.某电流表内阻 Rg=200，满偏电流 Ig=500 mA，按 如图甲、乙改装为量程 01 A 和010 A 两种量程的电流 表，试求在甲乙两种情况下，R1和 R2的阻值各为多大？ 解：R1=200 R2= 19 200 ， （10.5） 当公共端与 1 A 端接入电路时， 量程为 I1=1 A，当公共端与 10 A 端接入电路时，量程为 I2=10 A。 当公共端与 1 A 端接入被测电路时，电阻 R1和 R2串联，再与表头内阻 Rg并联。 由并联电路中的电流分配关系可得：R1+R2=

8、g g II I 1 Rg 代入 Ig、I、Rg的数值得 R1+R2=200 当公共端与 10 A 端接入被测电路时， 电阻 R1与表头支路的电阻 Rg+R2并联。 由并联电路的特点可知： Ig（Rg+R2）=（I2-Ig）R1 代入 Ig、I2、Rg的数值，可得 R1+200 =19 R2 由解得 R1=180 R2=20 ， 练习：练习： 1.如图所示电路中，电压表 V1和 V2的内阻都远大于 R1、R2、R3和 R4的电阻。R1和 R3电阻未知， R2=R4=20，伏特表 V1和 V2的读数分别为 15V 和 10V，则 a、b 两点间的电压为（ C ） A.23V B.24V C.25

9、V D.26V 2.如图所示，两个定值电阻 R1、R2串联后接在输出电压 U 稳定于 12V 的直流 电源中，有人把一个内阻不是远大于 R1、R2的电压表接在 R1两端，电压表的示数为 8V。如果他把此电压 表改接在 R2两端，则电压表的示数（ A ） A.小于 4V B.等于 4V C.大于 4V 小于 8V D.等于或大于 8V 3.如图所示的电路中，电流表 A1和 A2为相同的毫安表（内阻不能忽略） ，当电路两端接入某一恒定电 压的电源时，A1的示数为 5mA. A2的示数为 3mA，现将 A2改接在 R2所在的支路上，如图中虚线所示， 图中电表均不会被烧坏，则下列说法正确的是：( B

10、) A.通过 R1的电流强度必减少 B.电流表 A1示数必增大 C.通过 R2的电流强度必增大 D.电流表 A2示数必增大 4.同两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 A1、A2，若把 A1、A2分 别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数 和电表指针偏转角度的说法正确的是（ B ） A图甲中的 A1、A2的示数相同 B图甲中的 A1、A2的指针偏角相同 C图乙中的 A1、A2的示数和偏角都不同 D图乙中的 A1、A2的指针偏角相同 5.一电压表由电流表 G 与电阻 R 串联而成，如图所示。若在使用中发现此伏特 计的读数总比准确值稍小

11、一些，采用下列哪种措施可能加以改进?（ D ） A在 R 上串联一比 R 小得多的电阻 B在 R 上串联一比 R 大得多的电阻 C在 R 上并联一比 R 小得多的电阻 D在 R 上并联一比 R 大得多的电阻 6.如图所示，将一个改装的电流表接入电路和标准表进行校准，发现待测表的读数比标准表的读数偏 大一些，如果通过表头 G 的电流 Ig是准确的，出现的误差可能是下述哪种原因引起的：( AD ) A.Rg的测量值比真实值偏大 B.Rg的测量值比真实值偏小 C.所并联的 R并比公式 R并= g gg II RI 计算出的 R并偏小 D.所并联的 R并比公式 R并= g gg II RI 计算出的 R并偏大 7.如图所示， 每个电阻的阻值都是 2， 安培表内阻不计， 在 B、 C 间加 6V 电压时， 安培表的示数是( B ) A.0 B.1 A C.2 A D.3 A 小结： 作业：