3-1把表头改装成电流表(共36张PPT)
2020-2021学年高二上学期物理人教版选修3-1课件：_第二章第8节多用电表的原理
一、欧姆表 【情境思考】 欧姆表依据什么原理制作的? 提示:闭合电路的欧姆定律。
1.内部构造:欧姆表由_电__流__表__改装而成,它内部主要由电流表(表头)、_电__源__和 _可__变__电__阻__三部分组成。 2.测量原理(如图所示)
(1)当红、黑表笔短接时,调节R使指针满偏,相当于被测电阻为零,此时有
和20 Ω的电阻分别接到两表笔之间时,发现电流计指针指示的位置几乎一样,
很难区分。进一步研究后他认为,只有所测电阻与欧姆表总内阻相当时,测量结
果才比较准确。为此他想到了将小量程电流表改装成大量程电流表的方法,设
计了如图乙所示的电路,并联电阻R1后,可使干路电流是流经电流计电流的n倍。
若要测量阻值约20 Ω的电阻,n的取值最合适的是
成如图甲所示的电路,此时电阻R1与电流表G并联,R1起分流作用,原电流表改装
成较大量程的电流表。根据并联电路的特点有(I-Ig)R1=IgRg。电流表的最大测
量值为I= Ig (Rg +R1) = 0.000 1A (≈1 100A0+。0.1)
R1
0.1
当开关接到C、D上时,电路变成如图乙所示的电路,此时电阻R2与电流表G串联, R2起分压作用,原电流表改装成电压表,根据串联电路的特点,电压表的最大测量 值为U=Ig(Rg+R2)=0.000 1×(1 000+99 000) V=10 V。
【解析】选A、D。S与1连接时,电阻R1起分流作用,S与2连接时,电阻R1+R2起 分流作用,所以S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,由于前者分流电阻较小, 所以前者量程较大;S与3或4连接时,表头与分压电阻串联,多用电表就成了电压 表,由于R3<R4,所以前者量程较小;S与5连接时,多用电表就成了欧姆表,R6为欧 姆挡调零电阻。综上所述,正确答案为A、D。
电表改装
电表改装后，如何校准电表？所谓校准，就是将改装后的电表与标准表，同时对同一个对象（如电流或电压）测量，进行比较。
校准电表时，必须先调好零点，再校准量程（满刻度点）。
若量程不对，可调节R P 或RS，使量程与标准表指示数一致。
校准刻度时，要同时记下待校表和标准表的读数，分别记为Ix和IS （或Ux和US）。
从而得到该刻度的修正值△I =IS -Ix（或△U = US-Ux）。
将改装表的同一量程的各个刻度都校准一遍，可绘出△I - Ix （或△U - Ux）的折线图，即校准曲线，如图4所示。
7．扩大微安表的量程时，分流电阻RP的大小对改装电流表的量程有何影响？分流电阻RP 越小，改装的电流表量程I越大。
因为Ug= IgRg=IPRP，RP越小，则IP越大，量程 I越大。
8．在校准电流表时，若发现改装表的读数均相对于标准表的读数都偏高，应如何调节分流电阻RP？这种情况是由于改装表的量程不够大而所引起的，所以，改装表的分流电阻RP应调小。
•学会测定微安表（表头）的量程和内阻；•熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装电流表、电压表的基本方法。
•校准电流表、电压表的基本方法。
重点与难点•重点：测定微安表内阻；改装电流表、电压表的基本方法。
•难点：校准电流表、电压表的基本方法。
实验内容•测定微安表的量程和内阻；•改装和校准电流表；•改装和校准电压表；•根据上述测量内容绘制数据表；作△I - Ix校准曲线和△U - Ux校准曲线。
•初步定出改装电流表、电压表的等级。
教学方法•采用讨论式、提案式教学方法教学过程设计一．讨论1．微安表（表头）有什么主要参数？表头的主要参数：量程和内阻。
量程是指针偏转满刻度时可测的最大电流值Ig，也称表头的满偏电流。
表头的内阻Rg是偏转线圈的直流电阻。
电表的内阻是电表两端的电阻。
2．如何测量微安表（表头）的量程和内阻？测定表头内阻有许多方法，本实验使用代替法表头的内阻和量程。
按图1所示接线。
电表的改装与校正
电表的改装与校正通常用于改装的电表习惯上称之为“表头”。
有的表头只能测量微安级电流，因此所测量的电流或电压极为有限。
为了使它能测量较大的电流值和电压值，就必须进行改装。
经过改装的电表具有测量较大电流、电压和电阻等多种用途和功能。
我们所接触到的各种电表几乎都是经过改装的，因此学会改装和校准电表是非常重要的。
一、实验目的1．掌握电表的扩程原理和方法。
2．学会校准电流表、电压表的方法。
二、实验原理1.电表的扩程原理 （1）改装电流表表头的指针偏转到满刻度所对应的电流值I g 称为表头的量程，表头线圈的电阻R g 称为内阻。
要将表头改装成一个能测量较大电流的电流表，即扩大它的量程，办法是在表头上并联一个分流电阻R s ，如图6.13所示，这样就使被测电流的大部分从分流电阻流过，而表头仍保持原来容许通过的最大电流，但实际量程扩大了。
设表头改装后的量程为I ，根据欧姆定律得()g g s g R I R I I =−若改装后量程I＝nI g ，n 为改装后量程的扩大倍数，则1−=n R R g s （1）可见，要使表头电流量程扩大n 倍，只需给该表头并联一个阻值为1−n R g 的分流电阻。
（2）改装电压表内阻为R g 的表头，通以电流I g 时，由欧姆定律可知，在表头两端产生的电压降为U g ＝I g R g 。
一般情况下，由于I g 的数值较小，R g 也不大，所以表头测量电压的量程很小，常常不能满足实际测量的需要。
为了能测量较高的电压，同样需要对表头进行改装。
办法是在表头上串联一个分压电阻R H ，如图6.14所示，这样就使被测电压大部分降落到串联的分压电阻上而表头上的电压降很小，仍保持原来的量值，但实际量程扩大了。
按图6.14改装的电压表的量程取决于R H 的阻值。
设表头改装后的电压量程为U ，表头满刻度时有H g g g R I R I U += ggg H I R I U R −=即 g gH R I U R −= （2）由此可见，若要将量程为I g 的表头改装成量程为U 的电压表，只要在表头上串联一个阻值为U /I g －R g 的电阻即可。
拓展资料：欧姆表原理及改装(高中物理教学课件)
答：
由R内
Ig
可知，若电动势不变，则重新调零后欧姆表内
阻也不变，不影响电阻的测量。
问题：欧姆表里面的电池用久后假设电动势变小，内阻
增大，用欧姆表测量的电阻有什么影响？
答：
由R内
Ig
可知，若电动势变小，则重新调零后欧姆表内
阻也变小，即中值电阻变小，但考虑到表盘还是原来的
表盘，读数会比真实值偏大。
二.双量程多用电表
例4.如图所示为欧姆表的原理示意图。其中，电 流表的满偏电流为300μA，内阻rg=100Ω，调零电 阻最大值R=50kΩ，串联的定值电阻R0=50Ω，电 池电动势E=1.5V。用它测量电阻Rx，能准确测量 的阻值范围是( B ) A.30～80kΩ B.3～8kΩ C.300～800Ω D.30～80Ω
A．R′=R
B．R′>R
C．R′<R
D．无法确定
若电源电动势有所下降，且内阻增大呢（ B ）
例9.把量程为3mA的电流表改装成欧姆表，其中 E=1.5V，改装结束后将原电流表3mA刻度处定为 零阻值位置，则2mA刻度处应标多少欧姆 1 mA 刻度处应标多少欧姆
Ig
R内
R内
500，
I
R内
Rx
，Rx
问题：如何知道欧姆表内阻是多少？
法一：内阻也叫中值电阻，看刻度盘中央即可
法二：I g
r Rg
R0
R内
，R内
Ig
问题：欧姆表的红表笔与黑表笔哪个接内部电源的正极， 哪个接内部电源的负极？ 答：红表笔接负极，黑表笔接正极（红进黑出）。
一.欧姆表改装
问题：欧姆表里面的电池用久后假设电动势不变，内阻
增大了，用欧姆表测量的电阻有什么影响？
实验要点-直流电表的改装与校准
实验要点
直流电表的改装与校准
一、实验原理
1．表头改装成电流表
1-=n R R g s
2．将表头改装成电压表
g g p R I U R -=
3．电表的校准
（1）校准零点。
（2）校准量程。
（3）校准刻度。
4．确定改装表的准确度等级
s I I I ∆+=
∆max max δ
电流表改装示意图
电压表改装示意图
校准曲线
二、实验内容
1. 将量程A 500μ=g I 的表头改装成量程为mA 5=I 的电流表，并校准。
2．将量程为A 500μ的表头改装成量程为V 5的电压表，并校准。
三、注意事项
1. 认真检查所连接线路没有错误之后才能接通，以防出现短路现象和正负极接反现
象。
2. 改装电流表的电源电压为V 2，标准电流表的量程选5mA 。
改装电压表的将电源电
压为V 6，标准电压表量程取V 5。
3. 电表一般分为7个准确度等级，即：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。
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电压表校准电路
电流表校准电路。
九年级物理电流表与电压表的改装课件
Rg n 1
180 10 1
20
RA
Rg n
18
例与练
• 29、一个电压表的电阻为10KΩ，最大量程为
3.0V，刻度盘分为30个刻度，改装成量程为
30V的电压表，应 联一个 KΩ的电阻，
此时刻度盘每个刻度表示 V，新的电压表的
内电阻为
KΩ。
Rx (n 1)Rg
(101)10K 90K
面；耿英锁了院门，拉着弟弟坐在最后面。马车一路慢
合同范本: 工作计划: 入党申请书:
vyd79wau
不睬。耿老爹父子四人的眼泪再次滚滚而下，他们用最大的力气搀扶着乔氏母女俩，耿老爹泣不成声地劝慰她们：“你们都看 到了，他是睡着了啊，睡得那么安详，咱们就不要打扰他了”白百大乘坐的这艘彩花灵船装饰的很漂亮。灵船的外围扎满了各 色纸花和彩带，船头上招魂幡高挑，船尾落着一对纸扎的海鸥。白百大安卧在船的中间，旁边是妻女给他带上的衣物，周围还 放满了各种瓜果点心等生活用品。当太阳开始缓缓升起时，在港船只汽笛齐鸣，紧拽着灵船后边缘的船工们恋恋不舍地放开了 手，让其迎着朝阳自行向东漂去了。在汽笛声中，耿正坐在码头边的一块儿石头上，用颤抖着的手拉起了二胡。望着缓缓向东 漂去的灵船，耿正哭着喊出一句：“幺爹啊，您怎么就‘一语成谶’了呢，怎么能让我真得坐在这长江边上拉二胡为您送行啊 ！”耿正的热泪滚滚而下，纷纷落在二胡琴弦根部的松香上，拉出的琴声呜呜咽咽耿英和耿直搀扶着娘娘和小青姐姐颤抖着站 在码头边上，望着渐渐漂远的灵船，呜呜咽咽这艘漂亮的彩花灵船迎着冉冉升起的太阳，顺江而下，越走越远，终于望不见了 耿老爹擦一把眼泪，对不断哭泣的乔氏说：“兄弟媳妇啊，‘死者为大’！来，咱们大家给白兄弟磕三个头吧！”小青和乔氏 在前，耿老爹在她们的身后，耿正兄妹三个在耿老爹的身后跪了下来船老大带领在港的全体船工也齐刷刷地在他们的身后跪了 下来来送行的街坊邻居们也在船工们的身后跪了下来江葬仪式结束后，船老大请乔氏母女和耿家父子们在码头上吃了简单的早 饭，就派马车把他们送回家去了。临走前，船老大告诉他们：“一千朵荷花灯在天黑之前就可以做好了。掌灯以后，我派马车 去接你们。等到夜深人静时，我们一起放千朵荷花灯阵来祭奠我的好兄弟。”乔氏说：“多谢老大哥费心了。那我们家人就自 己做一个大灯吧，到时候一起放到江里。”船老大说：“如此甚好！”当天上午，耿老爹按照乔氏的吩咐，带着耿英去纸铺买 回了制作荷花灯的所有原料。大家围坐在尚未完工的新屋里，由乔氏母女俩亲自动手，制作了一站大大的荷花灯，并在置于荷 花灯中心位置的油皿中添足了香油，再放入一条粗实的棉条灯芯。看着这个漂亮的大荷花灯，耿老爹和耿正兄妹三人的心里那 个疼啊，用什么样的言语也表达不了!再观察乔氏母女俩，她们虽然很难过，但似乎已经不再是先前那样一种悲痛欲绝的样子 了。耿家父子们私下里猜测议论：大概是她们已经把自己的大部分伤痛和情感融入到这盏荷花灯里了吧！天完全黑下来后，船 老大派来接他们的马车到了。耿老爹和耿正轻轻抬着这个漂亮的大荷花灯坐在马车的最前面；乔氏母女俩上车坐在荷花灯的后
物理：2.4《串联电路和并联电路》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
(2)串联电路各部分两端的电压与电阻成 正比 ． 串联电路各部分两端的电压与电阻成
二、并联电路 把几个导体的一端连在一起， 另一端也连在一起， 把几个导体的一端连在一起 ， 另一端也连在一起 ， 然后在把这两端接入电路， 然后在把这两端接入电路，这样的连接方式叫 ．
并联 特 点 ： 并 联 电 路 的 总 电 流 等 于 各 支 路 电 1． 流 ；总电压与各支路电压 ．
(2)公式计算法： 公式计算法： 公式计算法 当 当 当 时，用内接法； 用内接法； 时，用外接法； 用外接法； 时，两种接法效果相同． 两种接法效果相同．
(3)试触法：适用于 x、RV、RA的阻值关系都不能 试触法：适用于R 试触法 确定的情况，如图2－ － 所示 所示， 确定的情况 ， 如图 －4－4所示， 把电压表的接线端分 别接b、 两点 观察两电表的示数变化， 两点， 别接 、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示 数变化明显，说明电压表的分流对电路影响大， 数变化明显，说明电压表的分流对电路影响大，应选用 内接法，若电压表的示数有明显变化， 内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分 压作用对电路影响大，所以应选外接法． 压作用对电路影响大，所以应选外接法．
改装电表时,表头上串联或并联的电阻起什么作用？ 改装电表时 表头上串联或并联的电阻起什么作用？ 表头上串联或并联的电阻起什么作用 电表改装后,表头 的三个参数是否发生了改变？ 电表改装后 表头G的三个参数是否发生了改变 表头 的三个参数是否发生了改变？
思考·提示 提示】 【思考 提示】
串联电阻起分压作用； 串联电阻起分压作用；并联电阻
一、串联电路 把几个导体依次首尾相连， 接入电路， 把几个导体依次首尾相连 ， 接入电路 ， 这样的连 串联 ． 接方式叫 1．特点：串联电路中各处的 电流 相等 ； 总电压 ．特点： 相等； 等于各部分电路的电压 之和 ．
人教版高中物理选修3-1课件2-4串联电路和并联电路70张
[特别提醒]无论电流表是内接法还是外接法，都会对电阻 的测量带来系统误差，但是对同一个待测电阻而言，选用两 种不同的测量方法，相对误差是不一样的，所以应该本着精 确的原则，尽量选择相对误差较小的测量方法。
名师误区点拨
误区 1：在求两个电阻 R1、R2 并联后的总电阻时我们一 般都直接用 R12＝RR1＋1·RR22来求。如果求三个电阻 R1、R2、R3 并联后的总电阻，可以用 R123＝R1＋R1RR22R＋3R3来求。
5．当一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电 阻。
[特别提醒](1)总电阻是串联或并联的等效电阻，计算时， 首先要分清电路串、并联关系。
(2)电阻串联起分压作用，电阻并联起分流作用。
二、电表的改装 小量程的表头 G 改装成电压表 V
小量程的表头 G 改装成电流表 A
内部电路
R 的作用
分压
分流
2．电流表接法对测量结果的影响 ①电流表外接法：如图 1 所示，由于电压表的分流导致 电流的测量值偏大，由 R＝UI 可知，R 测<R 真，R 越小，电压 表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻，正如 上一节描绘小灯泡的伏安特性曲线中电流表就采用了这种接 法。
②电流表内接法：如图 2 所示，由于电流表的分压，导 致电压 U 的测量值偏大。由 R＝UI 得 R 测>R 真，R 越大，电流 表的分压越小，误差就会越小。因此这种方法适用于测量大 电阻。
答案：B
点评：(1)伏安法测电阻时，无论电流表内接还是外接都 会产生误差。
(2)试触法中两表示数变化是否明显，不能比较两表示数 的绝对变化量 ΔU、ΔI，应比较相对变化量，即各自的变化量 相对于原来数值的比值大小，也就是比较ΔUU与ΔII的大小关 系。
电压表和电流表的改装(正式)
小结
1、电压表和电流表可由灵敏电流计改装而成
电压表
电流表
R串 （n 1 ）Rg 1 R并 Rg n 1
2实际电路中，电压表和电流表既是一个测量仪表 ，同时又是一个用电器，电压表内阻很大RV=nRg. 电流表内阻很小 R A 1 Rg
n
作业：课本P164 1 ，2， 3
RV nRg 100K
例与练
27、用同一个小量程电流表G分别改装成电流表
A、电压表V，则G、A、V的内电阻RG、RA 、 RV之间的关系为 （ ） A．RG<RA <RV B．RA<RG <RV C．RV<RA <RG D．RA<RV <RG
例与练
34、有两个量程的电流表，当使用a、b两个端
改装电压表 改装电流表 并联电路 串联电路
电路
R的作用
分压
U U g
分流
R Ig I Ig Rg
R的计算 R U g Rg
电表的总 RV R Rg R
练习1、将两个由完全相同的电流表改装的电压表 V1和V2串联在起来，量程分别是5V和15V。 Rg Rg Ig G G R2 R1 V1 V2
A、读数相同 B、指针偏转角度相同 C、读数不同，指针偏转角度也不同 D、读数之比等于两电压表内阻之比。
例2：如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安 培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏 特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，则 大于 安培表A2的读数；安培表A1的偏 安培表A1的读数 大于 等于 安培表A2的偏转角；伏特表V1的读数 转角 等于 伏特表V 的 伏特表V2的读数；伏特表V1的偏转角 2 偏转角；（填“大于”，“小于”或“等于”）
电流表和电压表的改装知识讲解
U
I
Ig Rg
I
A
IR R
U
解:U=IgRg=0.03V
IR=I-Ig=0.599A
U 0.03
R
0.050
IR 0.559
1 1 1
RA Rg R
RA=0.050 Ω
RA
U I
IgRg I
0.050
三、电流计改装成电流表
R并
IgRg I Ig
RA
1 n
Rg
在表头上并联一个阻值较小的电阻
U
I
Ig Rg
I
A
U
IR R
R U IgRg Rg Rg IIg IIg I 1 n1 Ig
n I Ig
叫做电流扩大倍数
例与练
• 1、用同一个小量程电流表G分别改装成电流表A、
电压表V，则G、A、V的内电阻RG、RA 、RV之 间的关系为 （ B ）
• A．RG<RA <RV • C．RV<RA <RG
2、实际电路中，电压表和电流表既是一个测量仪
表，同时又是一个用电器，电压表内阻很大
RV=nRg,电流表内阻很少 RA
1 n
Rg
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g
gg
3、电路图符号：
G
思考：如图所示某一电流表G
的刻度盘。使用时指针 指着某一电流刻度，表 示通过电流表的电流为 某一数值，而且意味着 表头的两接线柱之间具 有一定大小的电压，因 此，电流表G实际上也 是一个小量程的电压表
如果图中电流表的内阻 是100Ω,刻度1位置应该 标为-0--.-1--- ，刻度2位置应 该标为-0--.--2--。