流表電壓表歐姆表的改裝電表改裝[稻谷書(shū)屋]

1、之電表改裝問(wèn)題研究之電表改裝問(wèn)題研究 歐姆定律歐姆定律的的應(yīng)用應(yīng)用 1教育 電阻電阻: :電流電流表表內(nèi)阻內(nèi)阻R Rg g 電流電流：滿偏電流滿偏電流 I Ig g 電壓：滿電壓：滿偏電壓偏電壓U Ug g ggg UI R G G U =10=10 =3mA=3mA 當(dāng)電流表的示數(shù)為1mA,2mA, 時(shí)，電流表 兩端的電壓各是多少？ 10mv20mv 30mv = = 3mA3mA* *1010 =30mV=30mV 一一、從電流表談起、從電流表談起 2教育 內(nèi)阻內(nèi)阻: :電流電流表表內(nèi)阻內(nèi)阻R Rg g 量程：滿偏電流量程：滿偏電流 I Ig g 電壓：滿電壓：滿偏電壓偏電壓U Ug g

2、ggg UI R =10=10 =3mA=3mA 當(dāng)電流表的示數(shù)為1mA,2mA, 時(shí)，電流表 兩端的電壓各是多少？ = = 3mA3mA* *1010 =30mV=30mV 一一、從電流表談起、從電流表談起 0 1020 30 mV 3教育 (1)(1)這個(gè)這個(gè)內(nèi)阻為內(nèi)阻為R Rg g1010, ,滿偏電流滿偏電流 為為I Ig g=3mA=3mA的電流表的電流表G,G,要把它改裝要把它改裝 成成量程為量程為U U=3V=3V的電壓表的電壓表, ,應(yīng)該怎么應(yīng)該怎么 辦？辦？ 二、電流表改裝電壓表二、電流表改裝電壓表 0 12 3 V U=3V 4教育 Ug=3mVUR U=3V G Rg (

3、1)(1)這個(gè)這個(gè)內(nèi)阻為內(nèi)阻為R Rg g1010, ,滿偏電流為滿偏電流為I Ig g=3mA=3mA 的電流表的電流表G,G,要把它改裝成要把它改裝成量程為量程為U U=3V=3V的電的電 壓表壓表, ,應(yīng)該怎么辦？應(yīng)該怎么辦？ R 二、電流表改裝電壓表二、電流表改裝電壓表 5教育 Ug=3mAUR U=3V G Rg (1)(1)這個(gè)這個(gè)內(nèi)阻為內(nèi)阻為R Rg g1010, ,滿偏電流為滿偏電流為I Ig g=3mA=3mA 的電流表的電流表G,G,要把它改裝成要把它改裝成量程為量程為U U=3V=3V的電的電 壓表壓表, ,應(yīng)該怎么辦？應(yīng)該怎么辦？ 思考：思考：要串聯(lián)的電阻上分擔(dān)多少電壓

4、？需要多大的要串聯(lián)的電阻上分擔(dān)多少電壓？需要多大的 電阻分壓？電阻分壓？ 思考：思考：改裝后的電壓表內(nèi)阻改裝后的電壓表內(nèi)阻R RV V是多大？是多大？ R U V RV 二、電流表改裝電壓表二、電流表改裝電壓表 UR=U-Ug=3v-30mv=2970mv 6教育 思考：改裝后的表盤(pán)需要做怎樣的思考：改裝后的表盤(pán)需要做怎樣的 改變？改變？ 0 12 3 V 0 12 3 mA R U=I*Rv， 電表電表改裝完成后改裝完成后Rv是定值，是定值，I與與 U成正比，成正比， 刻度線的間距才是均勻刻度線的間距才是均勻的的 表盤(pán)上半部分的刻度表示的是改裝表盤(pán)上半部分的刻度表示的是改裝 前電流表前電流表

5、G測(cè)的電流測(cè)的電流 I 表盤(pán)下半部分的刻度表示的是改表盤(pán)下半部分的刻度表示的是改 裝后電壓表測(cè)的裝后電壓表測(cè)的電壓電壓U U=3V G Rg R I 7教育 拓展：接下來(lái)我們把題目稍稍修改一下,依然是這個(gè)Rg=10,量程為0 3mA的電流表G，如果把這個(gè)電流表改裝成0-3v，0-15v雙量程的電壓表怎 么辦？ -3v15v 8教育 IR R=? G Rg (1)(1)這個(gè)這個(gè)內(nèi)阻為內(nèi)阻為R Rg g1010, ,滿偏電流為滿偏電流為I Ig g=3mA=3mA的電流表的電流表G G, , 要把它改裝成量要把它改裝成量 程為程為I I=0.6A=0.6A的電流表的電流表, ,應(yīng)該怎么辦？應(yīng)該怎么

6、辦？ I=0.6AIg 思考：思考：并聯(lián)的電阻上流過(guò)多少電流？需要多大的并聯(lián)的電阻上流過(guò)多少電流？需要多大的 分流電阻？分流電阻？ A I RA 思考：思考：改裝后改裝后的電流表的電流表內(nèi)阻內(nèi)阻R RA A是多大？是多大？ 三三、小量程電流表改裝大量程電流表、小量程電流表改裝大量程電流表 IR=I-Ig=0.6A-3mA=597mA 9教育 思考思考5 5：改裝后的表盤(pán)需要做怎樣：改裝后的表盤(pán)需要做怎樣 的改變？的改變？ 0 0.20.4 0.6 A 0 12 3 mA R I1Rg=I*RA，電表改裝完成后，電表改裝完成后RA, Rg是定值，是定值，I與與 I1成正比成正比，而且正因，而且正

7、因 為為I與與 I1成正比成正比，我們的刻度線的間，我們的刻度線的間 距才是均勻的距才是均勻的。 表盤(pán)上半部分的刻度表示的是改裝表盤(pán)上半部分的刻度表示的是改裝 前電流表前電流表G測(cè)的電流測(cè)的電流 I 表盤(pán)表盤(pán)下下半部分的刻度表示的是改裝半部分的刻度表示的是改裝 前電流表測(cè)的電流前電流表測(cè)的電流 I R G RgIIg 10教育 例例2、實(shí)際測(cè)量中所使用的電流表是由小量程的電流表改裝而成的。圖、實(shí)際測(cè)量中所使用的電流表是由小量程的電流表改裝而成的。圖a中中G是滿是滿 偏電流（即小量程電流表允許通過(guò)的最大電流）偏電流（即小量程電流表允許通過(guò)的最大電流）Ig=3mA的電流表，其內(nèi)阻的電流表，其內(nèi)阻

8、Rg=10，要把它改裝為一個(gè)量程為，要把它改裝為一個(gè)量程為3A的電流表（如圖的電流表（如圖b），問(wèn)：），問(wèn)： （1）當(dāng)通過(guò)小量程電流表的電流為滿偏電流時(shí)，它兩端的電壓為多少；）當(dāng)通過(guò)小量程電流表的電流為滿偏電流時(shí)，它兩端的電壓為多少； （2）需要給它并聯(lián)一個(gè)多大的電阻）需要給它并聯(lián)一個(gè)多大的電阻R0；（計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)保留兩位數(shù)字）；（計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)保留兩位數(shù)字） （3）設(shè)改裝后的電流表的電阻為）設(shè)改裝后的電流表的電阻為R，比較，比較R與與R0的大小關(guān)系，并簡(jiǎn)單地說(shuō)明理由。的大小關(guān)系，并簡(jiǎn)單地說(shuō)明理由。 11教育 例題：例題：實(shí)際實(shí)際測(cè)量測(cè)量 中使用的大量程電流表是由小量程中使用的大量程電流表是

9、由小量程 電流表改裝而成的，圖電流表改裝而成的，圖 中中G是滿偏電流是滿偏電流即小量程電流表允許通過(guò)的最大電流）即小量程電流表允許通過(guò)的最大電流）Ig=1mA的電流表的電流表,其其 電阻電阻Rg=100.圖為某同學(xué)改裝圖為某同學(xué)改裝后的電流表電路圖后的電流表電路圖.R1,R2為定值電阻。若使用為定值電阻。若使用a 和和b兩個(gè)接線柱時(shí)，電表的量程兩個(gè)接線柱時(shí)，電表的量程為為3mA3mA: :若使若使a和和c兩個(gè)接線柱時(shí)電表的量程為兩個(gè)接線柱時(shí)電表的量程為 10mA求求R1 ,R2的阻值。的阻值。 12教育 (1)(1)能不能把一個(gè)電流表改裝它使可以直接來(lái)能不能把一個(gè)電流表改裝它使可以直接來(lái)測(cè)量電

10、阻測(cè)量電阻呢？呢？ 如圖所示，歐姆表電路是由一只電流表如圖所示，歐姆表電路是由一只電流表A A、滑動(dòng)變阻器、滑動(dòng)變阻器R0R0和干電池（設(shè)電壓不變）組成和干電池（設(shè)電壓不變）組成。 思考思考1 1：當(dāng)：當(dāng)ABAB間電阻為零時(shí)電路的總阻值間電阻為零時(shí)電路的總阻值R R為多大？這時(shí)指為多大？這時(shí)指 針在表盤(pán)的哪一端？針在表盤(pán)的哪一端？ 思考思考2 2：計(jì)算說(shuō)明該歐姆表表盤(pán)正中間位置處應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)是多少？：計(jì)算說(shuō)明該歐姆表表盤(pán)正中間位置處應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)是多少？ 思考思考3 3：請(qǐng)分析說(shuō)明該歐姆表表盤(pán)上的刻度值是否均勻：請(qǐng)分析說(shuō)明該歐姆表表盤(pán)上的刻度值是否均勻。 R0 A B U A 使用時(shí)可把待測(cè)電阻

11、接在使用時(shí)可把待測(cè)電阻接在A A、B B兩端。為了能直接從電流表表盤(pán)上兩端。為了能直接從電流表表盤(pán)上 讀出讀出A A、B B端接入的電阻的阻值，需在表盤(pán)上重新標(biāo)注端接入的電阻的阻值，需在表盤(pán)上重新標(biāo)注A A、B B間所測(cè)間所測(cè) 的電阻的阻值數(shù)的電阻的阻值數(shù)。設(shè)。設(shè)電源電壓為電源電壓為12v12v。電流表的量程為。電流表的量程為0.6A0.6A。 使用前將使用前將A A、B B兩端直接連接在一起（即兩端直接連接在一起（即ABAB間接入電阻為間接入電阻為0 0），調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使滑片），調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使滑片 從阻值最大處開(kāi)始滑動(dòng)，直到歐姆表指針滿偏，這就是歐姆表的調(diào)零（調(diào)零后滑動(dòng)變從阻值最大處開(kāi)始

12、滑動(dòng)，直到歐姆表指針滿偏，這就是歐姆表的調(diào)零（調(diào)零后滑動(dòng)變 阻器阻器R0R0的阻值保持不變）的阻值保持不變） R 0 0 2020 三、電流表改裝成歐姆表三、電流表改裝成歐姆表 0 0.2 0.4 0.6 A 1010 4 40 0 13教育 例題例題3：某同學(xué)利用一只電流表改造成一只專(zhuān)門(mén)測(cè)量電阻的歐姆表。如圖所示，歐姆 表電路是由一只電流表A、滑動(dòng)變阻器R0和干電池（設(shè)電壓不變）組成。使用時(shí)可把 待測(cè)電阻接在A、B兩端。為了能直接從電流表表盤(pán)上讀出A、B端接入的電阻的阻值， 需在表盤(pán)上重新標(biāo)注A、B間所測(cè)的電阻的阻值數(shù)。當(dāng)將A、B兩端直接連接在一起 （即AB間接入電阻為0），調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使

13、滑片從阻值最大處開(kāi)始滑動(dòng)，直到歐姆 表指針滿偏，這就是歐姆表的調(diào)零（調(diào)零后滑動(dòng)變阻器R0的阻值保持不變）。設(shè)電源 電壓為3v，電流表量程為0.6A，試回答： （1）當(dāng)AB間電阻為零時(shí)電路的總阻值R為多大？這時(shí)指針在表盤(pán)的哪一端？ （2）計(jì)算說(shuō)明該歐姆表表盤(pán)正中間位置處應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)是多少？ （3）請(qǐng)分析說(shuō)明該歐姆表表盤(pán)上的刻度值是否均勻。 解（解（1）R = U/I = 3v/0.6A = 5這時(shí)指針在表盤(pán)的最右端這時(shí)指針在表盤(pán)的最右端 （2）歐姆表表盤(pán)正中間位置時(shí)，電路中電流為）歐姆表表盤(pán)正中間位置時(shí)，電路中電流為I1 =0.3A， 故此時(shí)電路中總電阻為：故此時(shí)電路中總電阻為： R總 總 = U/I1 = 3v/0.3A = 10 RAB = R 總 總-R = 10-5 = 5 此處應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)為此處應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)為5 （3）由于）由于I= U/ （R AB R）當(dāng)）當(dāng)U、R一定時(shí)，表盤(pán)示數(shù)一定時(shí)，表盤(pán)示數(shù) 即即I與接入電阻與接入電阻R AB不成正比，所以該歐姆表表盤(pán)上的刻不成正比，所以該歐姆表表盤(pán)上的刻 度值不是均勻的。度值不是均勻的。 14教育 0 0 5 5 1010 1515 20203030 4040 5050 100100 200200 500500 1K1K 由于由