专题六 直流电流表测量电流（课件）-山东省对口升学《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题六 直流电流表测量电流 《电气测量技术》（第2版） 高教社 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 CONTENTS 01 一.考纲解读 02 二.知识点梳理和重点概念复习 03 三.真题或常考题讲解 04 四.课内练习及讲评 05 五.内容归纳小结 目录 一、考纲解读 常见考点 1.直流电流表主要由表头、分流器、表盘刻度和接线柱构成。表头基于磁电式测量机构，核心部件为永久磁铁和可动线圈，游丝用于产生反作用力矩使指针稳定；分流器与表头并联，起到扩大测量量程的作用。 3.测量前准备：使用前需检查电流表指针是否指在零刻度处，若不在则调节零刻度调节旋钮进行校零；同时观察电流表的量程和分度值，检查接线柱和连接导线是否正常，为准确测量做准备。 4.指针反向偏转：原因是正、负接线柱接反，解决方法为立即断开电路，将电流表正、负接线柱的接线对调。 2.表盘刻度均匀分布，这是因为磁电式原理下电流与指针偏转角度呈线性关系。表盘上标有量程和单位（A、mA、μA），不同量程对应不同分度值，量程越大分度值越大。 一、考纲解读 1.准确掌握直流电流表的结构组成，能详细区分表头（永久磁铁、可动线圈、游丝等）、分流器、表盘刻度、接线柱等部件。 1 2.熟练理解并完整表述磁电式直流电流表的工作原理，深入分析通电线圈在永久磁铁磁场中受力偏转的过程。 2 3.能够将直流电流表的结构、原理知识与实际测量、故障排除相结合，解决复杂的综合性问题。 3 考试要求： 易考题型： 选择题：能够准确阐述直流电流表的基本结构，包括表头（永久磁铁、可动线圈、游丝等）、分流器、表盘与刻度、接线柱等组成部分，并清晰说明各部分在电流测量中的作用。 简答题：深入理解直流电流表表盘刻度的特点，掌握不同量程下分度值的确定方法，熟练识别表盘上的量程、单位等标识含义。 论述题：全面掌握磁电式直流电流表的工作原理，理解通电线圈在永久磁铁磁场中受力偏转，以及电流大小与指针偏转角度的线性关系。 一、考纲解读 知识点思维导图 二、知识点梳理和重点概念复习 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识直流电流表 要求 常见的直流电流表如图 2-1-1 所示,以小组为单位,仔细观察直流电流表,认识直流电流表的外形与结构,学会识读表盘与刻度。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识直流电流表 1.结构 直流电流表虽然造型各异,但结构相似。下面以J0407型直流电流表为例介绍如图所示。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识直流电流表 2.表盘与刻度 J0407 型直流电流表的表盘与刻度如图2-1-3 所示。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识直流电流表 ① 通常用准确度等级来表示仪表的准确程度,准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。我国工业仪表等级分为 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七个等级,并标注在仪表刻度标尺或铭牌上。 ② 读数时要明确所选量程。 要点提示 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究直流电流表测量电流的工作原理 直流电流表的核心是磁电系测量机构,也称磁电系表头。磁电系测量机构主要由固定的磁路系统和可动的通电线圈组成,如图 2-1-4所示。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究直流电流表测量电流的工作原理 磁电系测量机构的基本原理是利用可动线圈中的电流与气隙中的磁场相互作用,产生电磁力,可动线圈在力矩的作用下发生偏转,因此称这个力矩为转动力矩。可动线圈的转动使游丝产生反作用力矩,当反作用力矩与转动力矩相等时,可动线圈将停留在某一位置上,指针也相应停留在某一位置上。磁电系测量机构产生转动力矩的原理如图 2-1-5 所示。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究直流电流表测量电流的工作原理 实际使用的直流电流表一般由磁电系测量机构与分流电阻并联组成,直流电流表测量电流的工作原理如图2-1-6所示。由于磁电系电流表只能测量直流电流,故又称直流电流表。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究直流电流表测量电流的工作原理 磁电系测量机构的主要参数有两个:满刻度电流Ic和内阻Rc。满刻度电流是指能使测量机构的指针指在满刻度位置所需要的电流值。一般情况下,满刻度电流与内阻成反比关系。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究直流电流表测量电流的工作原理 分流电阻 ① 分流电阻一般采用电阻率较大、电阻温度系数很小的锰铜制成。 ② 当被测电流小于 30 A 时,可采用内附分流器:当被测电流大于 30 A 时可采用外附分流器( 如图 2-1-7 所示 )。 要点提示 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用直流电流表测量直流电流 1.机械调零 测量前,先检查电流表指针是否指零,当指针偏离刻度尺上的零位刻度线时,用旋具轻轻旋转机械调零旋钮使之指向零刻度。 2.选择量程 首先根据预估的电流值,选择合适的量程。如果无法预估,可采用试触法来确定电流表的量程,具体做法是:先选用大量程,把电流表串联接入电路,用开关的动触点去试触开关的静触点,观察表头指针偏转情况,若指针超过量程:则需换用更大量程的电流表，若指针偏转幅度过小,则需要改用小量程测量。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用直流电流表测量直流电流 3.电流表的连接 应将电流表串联在待测电路中,串联时必须让电流从电流表的“+”极流向电流表的“_”极,不可接错,否则可能致使电流表损坏。 4.电流表读数 电流表读数时,要根据所选定的量程与该电流表的最大刻度值,计算出每小格代表多少安(或毫安)电流。例如:如右图所示,有 0.6A、3A两个量程,最大刻度为30格。若选量程为3A时,3A30小格=0.1A小格,即每小格代表0.1A,图中的读数为 1.6 A。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用直流电流表测量直流电流 1.什么是合适的量程 ① 电流表测量电流时,要选择合适的量程,若所选量程过小,则有可能使电流表过载,而造成电流表烧坏。若所选量程过大,将使测量结果不准确， ② 一般指针偏转位置为大于仪表最大量程的 1/2 以上为较合适量程,而不能超过其最大量程。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用直流电流表测量直流电流 2.注意事项 ① 电流表要串联在被测电路中。 ② 电流要从“+”接线柱流入,从“_”接线柱流出(否则指针反转,容易把指针打弯 )。 ③ 被测电流不要超过电流表的量程( 可以采用试触的方法来看是否超过量程 )。 ④ 绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上( 电流表内阻很小,相当于一根导线。若直接将电流表连到电源的两极上,轻则指针被打弯,重则烧坏电流表、电源、导线)。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、修--直流电流表测量电流时的故障排除 题目 1： 以下哪种情况会导致直流电流表损坏（ ） A. 量程选择合适 B. 测量时超量程 C. 正确校零 D. 串联接入电路 答案：B 解析：量程选择合适、正确校零、串联接入电路都是直流电流表的正确使用操作，不会损坏电流表；测量时超量程，过大的电流会使电流表内部元件过载，可能导致电流表损坏，所以选 B。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 2： 直流电流表表盘上零刻度调节旋钮的作用是（ ） A. 调整量程 B. 调整分度值 C. 使指针在无电流时指零 D. 改变测量单位 答案：C 解析：零刻度调节旋钮用于在使用前，当电路中无电流通过时，将指针调整到零刻度位置，保证测量起点准确，它不能调整量程、分度值和改变测量单位，所以选 C。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 3： 已知某直流电流表有两个量程，0 - 0.6A 和 0 - 3A，若要测量约 0.2A 的电流，应选（ ） A. 0 - 0.6A 量程 B. 0 - 3A 量程 C. 两个量程均可 D. 无法确定 答案：A 解析：测量约 0.2A 的电流，0 - 0.6A 量程更接近被测电流，测量误差相对较小，选 0 - 3A 量程测量精度会降低，所以选 A。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 4： 直流电流表在测量电流过程中，突然指针停在某一位置不再偏转，可能是（ ） A. 电路电流稳定 B. 电流表内部断路 C. 量程选大了 D. 正、负接线柱接反 答案：B 解析：电路电流稳定指针应稳定指示读数，不会突然停止偏转；量程选大指针偏转角度小，但不会停止；正、负接线柱接反指针反向偏转；而电流表内部断路，电流无法通过表头，会导致指针突然停止偏转，所以选 B。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 5： 直流电流表表头中的永久磁铁作用是（ ） A. 产生电场 B. 与通电线圈磁场相互作用产生电磁力 C. 固定游丝 D. 连接外部电路 答案：B 解析：在磁电式直流电流表表头中，永久磁铁产生磁场，当通电线圈产生的磁场与永久磁铁磁场相互作用时，产生电磁力使线圈带动指针偏转，所以选 B。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 6： 如果直流电流表在测量时，指针偏转角度超过满刻度，原因是（ ） A. 量程选大了 B. 电路电阻过大 C. 量程选小了 D. 正、负接线柱接反 答案：C 解析：量程选小，被测电流超过该量程范围，会使指针偏转角度超过满刻度；量程选大指针偏转角度小；电路电阻过大一般会使电流减小，指针偏转角度小；正、负接线柱接反指针反向偏转，所以选 C。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 7： 直流电流表测量电流时，其两端电压特点是（ ） A. 电压很大 B. 电压很小 C. 电压等于电源电压 D. 电压不确定 答案：B 解析：由于直流电流表内阻很小，根据欧姆定律 U = IR（I 为电流，R 为电阻），在通过电流一定时，电阻小则两端电压小，所以选 B。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 8： 在使用直流电流表前，校零的目的是（ ） A. 提高测量精度 B. 扩大测量量程 C. 改变测量单位 D. 检查电流表是否短路 答案：A 解析：校零是为了保证在电路中无电流时，指针准确指在零刻度处，使测量起点准确，从而提高测量精度；校零不能扩大测量量程、改变测量单位，也不是为了检查电流表是否短路，所以选 A。 选择题 三、常考习题练习与讲解 1.直流电流表表头中的游丝作用是当线圈受力偏转时，产生__________，使指针稳定指示读数。 答案：反作用力矩 解析：当通电线圈在磁场中受力偏转时，游丝会产生反作用力矩，这个力矩与线圈偏转的力相互平衡，使指针能够稳定在某一位置，从而准确指示电流对应的读数。 2.为了使直流电流表接入电路后不影响原电路电流大小，其自身电阻应很__________。 答案：小 解析：根据欧姆定律，电阻越小，在相同电流下分得的电压就越小。直流电流表内阻很小，接入电路后对电路的影响可忽略不计，这样就能准确测量原电路的电流。 填空题 三、常考习题练习与讲解 3.若直流电流表读数比实际值偏小，可能是电流表与电路__________。 答案：接触不良 解析：当电流表与电路接触不良时，接触点电阻增大，整个电路电阻也会增大。根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，电阻增大，电流减小，从而导致直流电流表的读数比实际值偏小。 4.直流电流表表盘上的量程指的是该电流表能够测量的__________电流值。 答案：最大 解析：量程是直流电流表的一个重要参数，它表示该电流表能够准确测量的最大电流数值，实际测量的电流值应在 0 到量程最大值这个范围内。 填空题 三、常考习题练习与讲解 1.当不知道被测电流大小时，可直接用小量程直流电流表进行测量。（ ） 答案：错误 解析：在不知道被测电流大小的情况下，直接使用小量程直流电流表测量，若被测电流超过量程，会导致电流表过载，可能损坏电流表内部元件，正确做法是先用大量程进行试触，根据指针偏转情况再选择合适量程，所以该说法错误。 2.直流电流表表头中的游丝是用来产生磁场的。（ ） 答案：错误 解析：直流电流表表头中的游丝，其主要作用是当通电线圈在磁场中受力偏转时，产生反作用力矩，使指针能够稳定在某一位置指示读数，而不是产生磁场，产生磁场的是通电线圈和永久磁铁，所以该说法错误。 判断题 三、常考习题练习与讲解 3.直流电流表测量电流时，其自身电阻很大。（ ） 答案：错误 解析：为了使直流电流表接入电路后，不影响原电路的电流大小，电流表的内阻设计得很小，这样电流表分得的电压就很小，对电路的影响可忽略不计，若电阻很大则会改变电路电流，无法准确测量，所以该说法错误。 4.若直流电流表读数比实际值偏小，可能是电流表与电路接触不良。（ ） 答案：正确 解析：当电流表与电路接触不良时，会使电路中接触点的电阻增大，根据欧姆定律，整个电路电流会减小，从而导致直流电流表的读数比实际值偏小，所以该说法正确。 判断题 三、常考习题练习与讲解 三、常考习题练习与讲解 1.如果直流电流表指针反向偏转，可能是什么原因？应如何解决？​ 答案：原因是直流电流表的正、负接线柱接反了。解决方法是立即断开电路，将电流表正、负接线柱的接线对调。 简答题 三、常考习题练习与讲解 2.直流电流表测量电流时，若指针偏转角度过大，接近满刻度，可能存在什么问题？应如何处理？​ 答案：可能问题是选择的量程过小，被测电流超过了该量程的测量范围。处理方法是立即断开电路，换用更大量程的直流电流表重新测量。 简答题 三、常考习题练习与讲解 3.直流电流表的分流器有什么作用？​ 答案：分流器的作用是扩大直流电流表的量程。它与表头并联，使大部分被测电流从分流器流过，只有小部分电流通过表头，根据并联电路电流分配规律，实现对较大电流的测量。 简答题 三、常考习题练习与讲解 4.在使用直流电流表前，需要进行哪些准备工作？​ 答案：首先检查电流表的指针是否指在零刻度处，若不在，需调节零刻度调节旋钮进行校零；然后观察电流表的量程和分度值，以便正确读数；最后检查电流表的接线柱是否完好，连接导线是否正常。 简答题 重点复习知识点： 1.磁电式直流电流表基于通电线圈在永久磁铁磁场中受力偏转的原理工作。当电流通过可动线圈时，线圈产生磁场，与永久磁铁磁场相互作用产生电磁力，使线圈带动指针偏转，且在一定范围内，指针偏转角度与通过线圈的电流大小成正比，从而实现对电流大小的测量。 2.指针偏转角度过大或过小：偏转角度过大接近满刻度，说明量程选小，应换用更大量程；偏转角度过小，可能是量程选大，需换用较小量程。 3.读数方法：读数时视线应与表盘垂直，正对指针，若指针在两刻度线之间，需进行估读，估读到分度值的下一位，从而得到准确的测量结果。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五、课堂小结 感谢观看 $$