2018-2019学年高中物理沪科版选修3-1（课件+教师用书）第3章 3.4　多用电表电路分析与设计 (2份打包)

3.4　多用电表电路分析与设计 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.掌握多用电表中测量电压电路的设计原理，知道多用电表测电压电路的组成．(重点) 2．掌握多用电表中测量电流电路的设计原理，知道多用电表测电流电路的组成．(重点) 3．学会分压电阻和分流电阻阻值的计算．(重点、难点) [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理] 一、多用电表测电压电路 1．多用电表的表头 2．电路设计 (1)电路组成：由表头和分压电阻组成． 图3­4­1 (2)分压电阻的确定：根据串联电路的特点 U＝Ug＋UR，即U＝Ig(Rg＋R)可得R＝－Rg. 二、多用电表测电流电路 1．原理和电路组成 当把电流表表头改装成量程为I的电流表时，应当并联一个电阻，该电阻起分流作用，因此叫分流电阻，I＝Ig＋IR，即I＝Ig＋. 图3­4­2 2．分流电阻的计算 R＝. [基础自测] 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”．) (1)多用电表测电压的电路就是表头和适当的电阻并联．(×) (2)多用电表表头串联的电阻越大，电压表的量程越大．(√) (3)分压电阻的阻值等于电压表的量程与满偏电流的比值．(×) (4)多用电表测电流的电路表头应和适当的电阻并联．(√) (5)若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后，分流电阻和电流表两端的电压相等．(√) (6)多用电表的电流表分流电阻上的电流和表头上的电流相等．(×) 【提示】　 (1)×　多用电表测电压电路表头和分压电阻串联． (3)×　分压电阻的阻值等于量程与满偏电流的比值减去表头内阻． (6)×　分流电阻和表头并联．两者电流不相等． 2．电流表的内阻是Rg＝200 Ω，满刻度电流值是Ig＝500 μA，现欲把这电流表改装成量程为3.0 V的电压表，正确的方法是(　　) 【导学号：69682159】 A．应串联一个1 800 Ω的电阻 B．应并联一个0.1 Ω的电阻 C．应串联一个5 800 Ω的电阻 D．应并联一个1 800 Ω的电阻 C　[把电流表改装成3 V的电压表需要串联分压电阻，分压电阻阻值为：R＝ Ω－200 Ω＝5 800 Ω.]－Rg＝ 3．(多选)如图3­4­3所示为一能够测电流和电压的两用电表，以下说法正确的是(　　) 图3­4­3 A．若开关S1和S2都闭合，它是一个电压表 B．若开关S1和S2都闭合，它是一个电流表 C．若开关S1和S2都断开，它是一个电流表 D．若开关S1和S2都断开，它是一个电压表 BD　[当S1、S2都闭合时，R1被短路，R2和表头并联，为电流表电路，A错误，B正确．当S1、S2都断开时，R2被断路，表头和R1串联，为电压表电路，C错误，D正确．] [合 作 探 究·攻 重 难] 将电流表改装成电压表的方法 1．电路原理 图3­4­4 如果给小量程电流表串联一个分压电阻，就可以用来量度较大的电压．因此电压表就是一个串联了分压电阻的电流表，如图3­4­4所示． 2．分压电阻的计算 由串联电路的特点U＝IgRg＋IgR 解得：R＝－1)Rg－Rg＝( 若电压表扩大量程的倍数n＝，则R＝(n－1)Rg. 3．规律总结 电压表的内阻RV＝＝Rg＋R，电压表量程越大，其分压电阻越大，电压表内阻RV 越大．通常不做特别说明，都认为电压表内阻无穷大． 　有一个电流表G，内电阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA.要把它改装成量程为0～3 V的电压表，应该串联一个多大的电阻？改装后电压表的内电阻是多大？ 思路点拨：解答本题可以按照以下思路进行分析： 【解析】　电流表的满偏电压为： Ug＝IgRg＝3×10－3×10 V＝0.03 V 串联电阻需承担的电压为： U′＝U－Ug＝3 V－0.03 V＝2.97 V 串联电阻的阻值： R＝＝990 Ω ＝ 改装后的内阻为： Rv＝R＋Rg＝1 000 Ω. 【答案】　990 Ω　1 000 Ω 改装电压表的两个关键点 (1)将电流表改装为量程较大的电压表，需串联一个阻值较大的分压电阻． (2)改装的电压表量程为电流表满偏电压的n倍，则需串联的分压电阻为表头内阻的n－1倍． [针对训练] 1．把一只量程为10 mA、内阻为100欧的电流表改装成一只量程为10 V的电压表，则应该给这只电流表(　　) 【导学号：69682160】 A．串联一个阻值为900欧的电阻 B．串联一个阻值为100欧的电阻 C．并联一个阻值为900欧的电阻 D．并联一个阻值为100欧的电阻 A　[串联电阻R＝－100 Ω＝900 Ω.] 2．如图3­4­5所示为一双量程电压表的示意图．已知电流表G的量程为0～100 μA，内阻为600 Ω，则图中串联的分压电阻R1＝________ Ω，R2＝________ Ω. 图3­4­5 【解析】