2022-2023学年第一学期广东中职高一劳动版电工仪表与电气测量（第二版）第二章第二节 指针式直流电流表和电压表 教案

教 案 首 页 章节序号 8 章节名称 2-2 指针式直流电流表和电压表 教学目标 1.熟悉指针式直流电流表的组成。 2.熟悉指针式直流电压表的组成。 3.理解电压灵敏度的意义。 教学重、 难点及 解决方法 重 点：1.直流电流表的组成和多量程直流电流表的组成。 2.直流电压表的组成和多量程直流电压表的组成。 难 点：1.分流电阻的计算。 2.分压电阻的计算。 3.电压灵敏度的作用和意义。 解决办法：以直流电流表和直流电压表的实物为例，分析其组成。由此引出分流电阻和分压电阻的概念，利用欧姆定律详细分析分流电阻值和分压电阻值的计算方法。最后以电压表面板上的具体参数，介绍电压灵敏度的概念、作用和意义。 授课教具 指针式直流电流表和电压表，多媒体教学设备。 授课方法 讲授法、直观演示法、举例法。 教学反思 和建议 在本节教学中，结合理论知识点，大量使用直流电流表和直流电压表的实物，使学生在学习书本知识的同时，得到直观的感性认识，便于更好地理解，对化解教学的难点有极大的帮助。 教 学 活 动 教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动 【组织教学】 1.巡查教学环境； 2.督促学生手机关机，集中放入手机袋，统一保管； 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况； 4.发放习题册。 【复习提问】 1.直流电流表和电压表的核心采用什么测量机构？ 2.磁电系测量机构由哪几部分组成？游丝有何作用？ 3.简述磁电系测量机构的工作原理。 4.磁电系仪表有何优缺点？ 【教学引入】 目前使用的指针式直流电流表和直流电压表，绝大部分都是采用磁电系测量机构配合适当的测量线路组成的。 【讲授新课】 一、直流电流表 1.直流电流表的组成 在磁电系测量机构中，由于可动线圈的导线很细，而且电流要经过游丝，所以允许通过的电流很小，约几微安到几百微安。如果要测量较大的电流，必须接入分流电阻。因此，磁电系电流表实际上是由磁电系测量机构与分流电阻并联组成的。由于磁电系电流表只能测量直流电流，故又称为直流电流表。 表头灵敏度是指它的满刻度电流，一般为几十微安到几百微安。其值越小，说明测量机构的灵敏度越高。 2.分流电阻的计算 设磁电系测量机构的内阻为RC，满刻度电流为IC，被测电流为IX，则分流电阻RA的大小可以按下述步骤进行计算： （1）先计算电流量程扩大倍数n=IX/IC （2）计算分流电阻RA=RC/(n-1) 上式说明，要使电流表量程扩大n倍，所并联的分流电阻应为测量机构内阻的1/(n-1)。可见，对于同一测量机构，只要配上不同的分流电阻，就能制成不同量程的直流电流表。 例题：现有一只内阻为200Ω、满刻度电流为500μA 的磁电系测量机构，由于工作需要，要将其改制成量程为1A的直流电流表，应并联阻值为多大的分流电阻？ 分流电阻一般采用电阻率大、电阻温度系数小的锰铜制成。 3.多量程直流电流表 多量程直流电流表一般采用并联不同阻值分流电阻的方法来扩大电流量程。按照分流电阻与测量机构的连接方式不同，分为开路式和闭路式两种形式。 （1）开路式分流电路。当转换开关触点接触不良导致分流电路断开时，被测电流将全部流过测量机构而导致其烧毁。因此，开路式分流电路目前很少应用。 （2）闭路式分流电路。当转换开关触点接触不良而导致被测电路断开时，它能够保证测量机构不被烧毁。所以，闭路式分流电路得到了广泛的应用。 4.直流电流的测量方法 测量直流电流应使用直流电流表，直流电流表分为便携式和安装式两种。 （1）断开电源，切断被测电路，将直流电流表串联接入被测电路中。在测量较大电流时，电流表应串联在被测电路中的低电位端。如果将电流表错接成并联，会造成电路短路并烧毁电流表。 （2）估计被测电流的大小，选择合适的电流量程。如果不能估计被测电流的大小，应先从最大量程开始试测，然后根据指针的偏转幅度，逐步减小至合适量程，即指针指在电流表满刻度的后三分之一段。 （3）接通电源，观察电流表指针的偏转情况，读取测量结果。 （4）测量完毕，要先切断电源，将串联的电流表脱离电路后，再恢复被测电路，最后合上电源开关，使被测电路恢复正常运行。 二、直流电压表 1.直流电压表的组成 根据欧姆定律，一只内阻为RC、满刻度电流为IC的磁电系测量机构，本身就是一只量程为UC=ICRC的直流电压表，只是其电压量程太小而无实际使用价值。如果需要测量更高的电压，就必须扩大其电压量程。根据串联电阻具有分压作用的原理，扩大电压量程的方法就是给测量机构串联一只分压电阻RV。可见，磁电系直流电压表是由磁电系测量机构与分压电阻串联组成的。 设磁电系测量机构的额定电压为UC=ICRC，串联适当的分压电阻后，可使电压量程扩大为U。此时，通过测量机构的电流仍为IC，且