11.4.2 电表的改装　电流表的内接法和外接法 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

Physics 电表的改装　 电流表的内接法和外接法 第十一章 电路及其应用 学习目标 理解电流表的内接法和外接法，并能正确选择接法。 02 理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理，并能进行有关计算。 01 重难点 重难点 电表的改装 01 　 电路 内容　　　 串联电路 并联电路 电路图 电流关系 电压关系 电阻关系 I＝I1＝I2＝I3 I＝I1＋I2＋I3 U＝U1＋U2＋U3 U ＝ U1＝U2＝U3 R＝R1＋R2＋R3 = R1 R2 R3 R1 R2 R3 公司logo 公司logo 复习导入 实验室中的电流表和电压表都是由小量程的电流表G（也叫表头或灵敏电流计）改装而成的，根据需要，可以用来直接测量较大的电流和电压。 小量程电流表 G (表头)的三个参量 三个主要参数 内阻Rg : 指针偏转到最大刻度时，流过表头的电流 表头通过满偏电流时，加在表头两端的电压 表头的电阻 满偏电流Ig: 满偏电压Ug ： G Rg Ig Ug Ug=IgRg 公司logo 公司logo 核心知识 小量程的表头 G 改装成电压表 V 1.内部电路 4.串联电阻R： 3.扩大量程计算： 5.电表的总内阻： 2.原理：串联分压 g(R+Rg) Rg =Rg+R 或 = Rg → → G Ig R Ug U R A B V A B 公司logo 公司logo 核心知识 小量程的表头 G 改装成电流表 A 4.并联电阻R： 3.扩大量程计算： 5.电表的总内阻： 2.原理：并联分流 1.内部电路 =Ig+ = = = 或 = G R R → → → → G I A B A A B 视频素材 公司logo 公司logo 核心知识 1.有一电流表G，内阻Rg=10 Ω，满偏电流Ig=3 mA。 (1)要把它改装成量程为0~3 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？ (2)要把它改装成量程为0~0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？ 答案　 (1) 990 Ω　1 000 Ω　 (2) 0.05 Ω　0.05 Ω 例题 (1)由题意知电流表G的满偏电压Ug=IgRg=0.03 V 改装成量程为0~3 V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R两端的电压UR=U-Ug=2.97 V ，所以分压电阻R= = Ω=990 Ω 改装后电压表的内阻RV=Rg+R=1 000 Ω。 (2)改装成量程为0~0.6 A的电流表， 当达到满偏时，通过分流电阻R'的电流IR'=IAm-Ig=0.597 A 所以分流电阻R'= ≈ 0.05 Ω 改装后电流表的内阻RA= =0.05 Ω。 项目 改装成电压表 改装成电流表 内部电路     改装原理 串联分压 并联分流 公司logo 公司logo 总结提升 量程扩大的倍数 n = n = 接入电阻的阻值 R = -Rg = (n-1)Rg R = = 改装后的总内阻 RV = Rg+R = nRg RA = = 改装后的量程 U = Ig(R+Rg) I = Ig 项目 改装成电压表 改装成电流表 公司logo 公司logo 总结提升 　 (多选)(2024·呼和浩特市高二期末)如图所示，将一个电流计G和一个电阻串联可以改装成电压表，将一个电流计G和一个电阻并联可以改装成电流表，要使它们的量程增大，R1、R2应如何变化 A.R1增大 B.R1减小 C.R2减小 D.R2增大 √ √ 由题图甲所示可知，电流计与电阻串联，为电压表，R1起分压作用，要使量程增加，需增加R1的分压，即R1需增大，故A正确，B错误； 由题图乙所示可知，电流计与电阻并联，为电流表，R2起分流作用，要使量程增加，需增加R2的分流，即R2需减小，故C正确，D错误。 针对训练 2.(2024·江门一中高二期末)如图所示，将一只满偏电流为100 mA、内阻为400 Ω的表头改装成测电流、电压两用的电表，已知R1=100 Ω，R2=920 Ω。下列说法正确的是 A.接Oa端是电流表，量程为500 mA B.接Ob端是电压表，量程为5 V C.接Oa端是电流表，量程为600 mA D.接Ob端是电压表，量程为50 V √ 例题 根据电表的改装原理可知，改装电流表需要并联一个电阻，改装电压表需要串联一个电阻，故接Oa端是电流表，接Ob端是电压表。接Oa端时I=Ig+=500 mA，接Ob端时表头G先与R1并联再与R2串联，则U=IgRg+ IR2=100 mA×400 Ω+500 mA×920 Ω=500 V，故选A。 1.把表头看成一个电阻Rg 电表改装实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题。 电表改装，表头的三个参量Ug、Ig、Rg是不变的 2.表头的最大电流并不改变 关于电表改装的四点提醒 公司logo 公司logo 总结提升 关于电表改装的四点提醒 电压表量程越大，分压电阻R串越大，电压表内阻RV越大。 电流表量程越大，分流电阻R并越小，电流表的内阻RA越小。 3.改装后电压表的内阻RV = R串+Rg = nRg (其中n = = ) 4.改装后电流表的内阻RA = = (其中n = ) 公司logo 公司logo 总结提升 伏安法测电阻的两种接法 02 Rx A V 测量电路的两种接法——电流表内、外接 电流表内接法： (1)电压表示数偏大 (2)电流表示数准确 (3)误差：电阻测量值偏大，内接法偏大 ＞ (4)适用情况：测大电阻 = UR+UA > UR =IR 测 = = Rx+RA 真 = 公司logo 公司logo 核心知识 1 A Rx V 电流表外接法： (2)电流表示数偏大 (3)误差：电阻测量值偏小，外接法偏小 < (1)电压表示数准确 (4)适用情况：测小电阻 = UR = IR+IV > IR = = = 测量电路的两种接法——电流表内、外接 公司logo 公司logo 复习导入 3.(多选)如图所示，甲、乙为伏安法测量电阻时的两种不同接法。所用的电压表内阻约为5 000 Ω，电流表内阻约为0.5 Ω。现有一阻值约为500 Ω的待测电阻Rx，采用不同电路比较 A.用图甲电路进行测量，测量误差小 B.用图乙电路进行测量，测量误差小 C.若用图甲电路进行测量，测量值比真实值偏大 D.若用图乙电路进行测量，测量值比真实值偏大 √ √ 例题 由= Ω=50 Ω<Rx=500 Ω，可知待测电阻Rx的阻值较大，采用电流表的内接法，测量误差小，故A错误，B正确； 若用题图甲电路进行测量，电流表的示数大于通过Rx的实际电流，测量值偏小；若用题图乙电路进行测量，电压表的示数大于Rx两端实际电压，测量值偏大，故C错误，D正确。 4.如图，M、N间电压恒定，当开关S接到a点时，电压表示数为10 V，电流表示数为0.2 A﹔当开关S接到b点时，电压表示数为12 V，电流表示数为0.15 A。可以推断 A.Rx真实值更接近50 Ω，比50 Ω略大 B.Rx真实值更接近50 Ω，比50 Ω略小 C.Rx真实值更接近80 Ω，比80 Ω略大 D.Rx真实值更接近80 Ω，比80 Ω略小 √ 例题 由题意可知，开关S接到a点时，电压表示数为10 V，电流表示数为0.2 A，当S接到b点时，电压表示数为12 V，电流表示数为0.15 A，则电压表的示数变化率==，而电流表的示数变化率为==，可知电流表的示数变化率较大，说明电压表分流作用影响大，要减小误差必须用电流表内接法，即开关S接b，则电阻较准确的测量值Rx== Ω=80 Ω，该电路中电压的测量值偏大，则电阻的测量值偏大，即真实值小于80 Ω，故选D。 <即Rx>时，用电流表内接法， >即Rx<时，用电流表外接法， 电流表内、外接的选择方法 Rx≫RA时，用电流表内接法 Rx≪RV时，用电流表外接法 “大内小外” 当Rx=时， 两种接法效果相同 方法一　直接比较法 方法二　公式计算法 公司logo 公司logo 总结提升 如图所示，把电压表的接线端分别接a、b两点， 观察两电表的示数变化：若电流表的示数变化 明显，即>，说明电压表的分流对电路影响大，表明Rx较大，应选用电流表内接法。反之，应选用电流表外接法。 电流表内、外接的选择方法 适用于 : Rx、RV、RA的阻值关系不能确定的情况 方法三　试触法 公司logo 公司logo 总结提升 表头的三个参量:内阻Rg 满偏电流Ig 满偏电压Ug 电表的改装 伏安法测电阻的两种接法 电压表改装：表头串联一个较大电阻（串联分压） 电流表改装：表头并联一个较小电阻（并联分流） 电流表内接 误差来源：电流表的分压作用 适用情况：测大电阻 电流表外接 误差来源：电压表的分流作用 适用情况：测小电阻 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! $$