沪教版高中物理选修3-1 3.4多用电表电路分析与设计_学案1

多用电表电路分析与设计
【学习目标】
通过对电表改装的分析讨论，提高综合运用欧姆定律、串并联电路规律分析解决问题的能力。
【学习重难点】
电表的改装及原理。
【学习过程】
一、电压表和电流表：
电流表与电压表是实验室常用的测量电流与电压的仪表，但无论是电流表还是电压表都是由小量程电流表改装而成的。
思考：右图是某一电流表G的刻度盘。使用时指针指着某一电流刻度，表示通过电流表的电流为某一数值，而且也意味着表头的两接线柱之间具有一定大小的电压，因此，电流表G实际上也是一个小量程电压表。如果图中电流表的内阻是100Ω，怎样在这个刻度盘上标出相应的电压数据？
电流表G的电阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug三者之间关系为：
二、电表的改装：
1．电压表的改装：
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0～3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
2．电流表的改装：
有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA．要把它改装成量程0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？
三、合作交流：
1．右图是有两个量程的电压表，当使用A．B两个端点时，量程为0～10V，当使用A．c两个端点时，量程为0～100V。已知电流表的内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA，求电阻R1．R2的值。
（R1=9．5×103Ω，R2=9．0×104Ω）
2．右图是有两个量程的电流表，当使用A．B两个端点时，量程为1A，当使用A．c两个端点时，量程为0.1A．已知表头的内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，求电阻R1．R2的值。
甲图：Ig（Rg+R2）=（I1－Ig）R1
乙图：IgRg=（I2－Ig）（R1+R2）
得：R1≈0.41Ω
R2≈3．67Ω
3．下图为电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为1kΩ，电流表内阻为0.1Ω，被测导体R的真实电阻为87．4Ω。测量时，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。
如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻测量值各是多少？你能从中得出什么结论？
甲图：R测=R并≈80.38Ω
乙图：R测=R串≈87．5Ω