物理人教版（2019）必修第三册11.4 串联电路和并联电路（电压表和电流表的电路结构）（共18张ppt）

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第十一章 电路及其应用
第二课时 电压表和电流表的电路结构
第四节 串联电路和并联电路
1、电压表和电流表的工作原理
①电压表的连接方式和作用：
电压表读数是自身两端电压，当它与待测电阻并联连接时，由于并联电路电压相等，故能读出待测电阻两端电压。
②电流表的连接方式和作用：
电流表读数是通过自身的电流大小，当它与待测电阻串联连接时，由于串联电路电流相等，故能读出通过待测电阻电流大小。
一、电压表和电流表
在电路的学习和实验操作过程中，离不开电表的使用，电压表和电流表都是比较常见的电表，它们的内部构造是怎样的呢？
电流表
电压表
（1）作用：测量微小的电压或电流，从电路的角度看，表头就是一个可以显示电流的电阻，遵从欧姆定律。
0
1
2
3
mA
（2）三个主要参数
①内阻:电流计内阻Rg
②量程：满偏电流 Ig
③满偏电压Ug
（3）电路图符号：
G
Ug=Ig·Rg
二、电流计（表头）
改装
表头
新的电压表
方法：
Rg
R
V
U
Ug
UR
Ig
U
Ig
在表头串联一个阻值较大的电阻
思考：串联的大电阻作用是什么？
三、将表头改装成大量程的电压表
问题1：能让3V的电压全部加在表头吗？怎么办？
问题3：当被测电压是3V时，指针应该指在哪里？表头两端加多大电压？其余电压加在哪里？
【探究情景】有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程为0～3V的电压表。
问题2：要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？
问题4：改装后的表盘需要做怎样的改变？
例1：有一个电流表 G，内阻 Rg = 300 Ω，满偏电流 Ig = 300 μA。现将它改装成量程为 3 V 的电压表，应串联入多大的电阻？改装后的电压表内阻是多大？
例2.将一个电阻为60 Ω，满偏电流为500 μA的电流表表头改成如图所示的两个量程的电压表，量程分别为3 V和15 V，试求R1和R2的阻值．
1.原理：串联分压
2.方法：串联电阻
3.再将表盘对应示数改装。
U
Ig
V
U
Rg
R
Ug
UR
Ig
G
0
1
2
3
mA
0
1
2
3
V
总结：把电流表改装成电压表
新的电流表
方法：
I
Rg
Ig
IR
R
A
I
U
U
在表头上并联一个阻值较小的电阻
思考：并联较小阻值的电阻的作用是什么？
四、将表头改装成大量程的电流表
【探究情景】有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？
问题1：能让0.6A的电流全部通过表头吗？怎么办？
问题2：要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？
问题3：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分流电阻？
问题4：改装后的表盘需要做怎样的改变？
问题5：若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A，需要并联多大阻值的电阻？
例3：有一个电流表 G，内阻 Rg = 30 Ω，满偏电流 Ig = 10 mA。现将它改装成量程为 0.6 A 的电流表，应并联入多大的电阻？改装后的电流表内阻是多大？
例4.如图所示，有一个表头G，满偏电流Ig＝500 mA，内阻Rg＝200 Ω，将它改装为有0～1 A和0～10 A两种量程的电流表，求R1、R2的阻值各为多大？
答案　R1＝20 Ω　R2＝180 Ω
1.原理：并联分流
2.方法：并联电阻
3.再将表盘对应示数改装。
Ug
A
I
Ug
I
Ig
IR
R
Rg
G
0
0.2
0.4
0.6
A
0
1
2
3
mA
总结：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。
表头改装为电压表及大量程电流表的比较
改装电压表 改装电流表
电路
R的作用
R的计算
电表的总电阻
分压
分流
（1）若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V，需要串联电阻的阻值为
（2）若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A，需要并联的电阻的阻值为
拓展：
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