2018-2019学年高中物理 第3章 从电表电路到集成电路 3.4 多用电表电路分析与设计学案 沪科版选修3-1

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1、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

2、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3422．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)

3、×　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＝200Ω，满刻度电流值是Ig＝500μA，现欲把这电流表改装成量程为3.0V的电压表，正确的方法是(　　)【导学号：69682159】A．应串联一个1800Ω的电阻B．应并联一个0.1Ω的电阻C．应串联一个5800Ω的电阻D．应并联一个1800Ω的电阻C　[把电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻，分压电阻阻值为：R＝－Rg＝Ω－200Ω＝5800Ω.]3．(多选)如图343所示为一能够测

4、电流和电压的两用电表，以下说法正确的是(　　)图343A．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3

5、44所示．2．分压电阻的计算由串联电路的特点U＝IgRg＋IgR解得：R＝－Rg＝(－1)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＝10Ω，满偏电流Ig＝3mA.要把它改装成量程为0～3V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＝3×10－3×10V＝0.03V串联电阻需承担的电

6、压为：U′＝U－Ug＝3V－0.03V＝2.97V串联电阻的阻值：R＝＝＝990Ω改装后的内阻为：Rv＝R＋Rg＝1000Ω.【答案】　990Ω　1000Ω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10mA、内阻为100欧的电流表改装成一只量程为10V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

7、的电阻D．并联一个阻值为100欧的电阻A　[串联电阻R＝－100Ω＝900Ω.]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0～100μA，内阻为600Ω，则图中串联的分压电阻R1＝________Ω，R2＝________Ω.图345【解析】　【答案】　4.94×104　1.0×105扩大电流表的量程1．电流表改装的原理图346给小量程电流表并联一个分流电阻，就可以用来量度较大的电流，即扩大了电流表的量程，如图346所示．2．分流电阻的计算由并联电路的特点：IgRg＝(I－Ig)R解得：R＝＝因为电流扩大量程的倍数n＝，所以R＝.　如图34

8、7所示，其中电流表A的量