流表电压表欧姆表的改装电表改装[稻谷书屋]

1、之电表改装问题研究之电表改装问题研究 欧姆定律欧姆定律的的应用应用 1教育 电阻电阻: :电流电流表表内阻内阻R Rg g 电流电流：满偏电流满偏电流 I Ig g 电压：满电压：满偏电压偏电压U Ug g ggg UI R G G U =10=10 =3mA=3mA 当电流表的示数为1mA,2mA, 时，电流表 两端的电压各是多少？ 10mv20mv 30mv = = 3mA3mA* *1010 =30mV=30mV 一一、从电流表谈起、从电流表谈起 2教育 内阻内阻: :电流电流表表内阻内阻R Rg g 量程：满偏电流量程：满偏电流 I Ig g 电压：满电压：满偏电压偏电压U Ug g

2、ggg UI R =10=10 =3mA=3mA 当电流表的示数为1mA,2mA, 时，电流表 两端的电压各是多少？ = = 3mA3mA* *1010 =30mV=30mV 一一、从电流表谈起、从电流表谈起 0 1020 30 mV 3教育 (1)(1)这个这个内阻为内阻为R Rg g1010, ,满偏电流满偏电流 为为I Ig g=3mA=3mA的电流表的电流表G,G,要把它改装要把它改装 成成量程为量程为U U=3V=3V的电压表的电压表, ,应该怎么应该怎么 办？办？ 二、电流表改装电压表二、电流表改装电压表 0 12 3 V U=3V 4教育 Ug=3mVUR U=3V G Rg (

3、1)(1)这个这个内阻为内阻为R Rg g1010, ,满偏电流为满偏电流为I Ig g=3mA=3mA 的电流表的电流表G,G,要把它改装成要把它改装成量程为量程为U U=3V=3V的电的电 压表压表, ,应该怎么办？应该怎么办？ R 二、电流表改装电压表二、电流表改装电压表 5教育 Ug=3mAUR U=3V G Rg (1)(1)这个这个内阻为内阻为R Rg g1010, ,满偏电流为满偏电流为I Ig g=3mA=3mA 的电流表的电流表G,G,要把它改装成要把它改装成量程为量程为U U=3V=3V的电的电 压表压表, ,应该怎么办？应该怎么办？ 思考：思考：要串联的电阻上分担多少电压

4、？需要多大的要串联的电阻上分担多少电压？需要多大的 电阻分压？电阻分压？ 思考：思考：改装后的电压表内阻改装后的电压表内阻R RV V是多大？是多大？ R U V RV 二、电流表改装电压表二、电流表改装电压表 UR=U-Ug=3v-30mv=2970mv 6教育 思考：改装后的表盘需要做怎样的思考：改装后的表盘需要做怎样的 改变？改变？ 0 12 3 V 0 12 3 mA R U=I*Rv， 电表电表改装完成后改装完成后Rv是定值，是定值，I与与 U成正比，成正比， 刻度线的间距才是均匀刻度线的间距才是均匀的的 表盘上半部分的刻度表示的是改装表盘上半部分的刻度表示的是改装 前电流表前电流表

5、G测的电流测的电流 I 表盘下半部分的刻度表示的是改表盘下半部分的刻度表示的是改 装后电压表测的装后电压表测的电压电压U U=3V G Rg R I 7教育 拓展：接下来我们把题目稍稍修改一下,依然是这个Rg=10,量程为0 3mA的电流表G，如果把这个电流表改装成0-3v，0-15v双量程的电压表怎 么办？ -3v15v 8教育 IR R=? G Rg (1)(1)这个这个内阻为内阻为R Rg g1010, ,满偏电流为满偏电流为I Ig g=3mA=3mA的电流表的电流表G G, , 要把它改装成量要把它改装成量 程为程为I I=0.6A=0.6A的电流表的电流表, ,应该怎么办？应该怎么

6、办？ I=0.6AIg 思考：思考：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的并联的电阻上流过多少电流？需要多大的 分流电阻？分流电阻？ A I RA 思考：思考：改装后改装后的电流表的电流表内阻内阻R RA A是多大？是多大？ 三三、小量程电流表改装大量程电流表、小量程电流表改装大量程电流表 IR=I-Ig=0.6A-3mA=597mA 9教育 思考思考5 5：改装后的表盘需要做怎样：改装后的表盘需要做怎样 的改变？的改变？ 0 0.20.4 0.6 A 0 12 3 mA R I1Rg=I*RA，电表改装完成后，电表改装完成后RA, Rg是定值，是定值，I与与 I1成正比成正比，而且正因，而且正

7、因 为为I与与 I1成正比成正比，我们的刻度线的间，我们的刻度线的间 距才是均匀的距才是均匀的。 表盘上半部分的刻度表示的是改装表盘上半部分的刻度表示的是改装 前电流表前电流表G测的电流测的电流 I 表盘表盘下下半部分的刻度表示的是改装半部分的刻度表示的是改装 前电流表测的电流前电流表测的电流 I R G RgIIg 10教育 例例2、实际测量中所使用的电流表是由小量程的电流表改装而成的。图、实际测量中所使用的电流表是由小量程的电流表改装而成的。图a中中G是满是满 偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig=3mA的电流表，其内阻的电流表，其内阻

8、Rg=10，要把它改装为一个量程为，要把它改装为一个量程为3A的电流表（如图的电流表（如图b），问：），问： （1）当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为多少；）当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为多少； （2）需要给它并联一个多大的电阻）需要给它并联一个多大的电阻R0；（计算结果小数点保留两位数字）；（计算结果小数点保留两位数字） （3）设改装后的电流表的电阻为）设改装后的电流表的电阻为R，比较，比较R与与R0的大小关系，并简单地说明理由。的大小关系，并简单地说明理由。 11教育 例题：例题：实际实际测量测量 中使用的大量程电流表是由小量程中使用的大量程电流表是

9、由小量程 电流表改装而成的，图电流表改装而成的，图 中中G是满偏电流是满偏电流即小量程电流表允许通过的最大电流）即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig=1mA的电流表的电流表,其其 电阻电阻Rg=100.图为某同学改装图为某同学改装后的电流表电路图后的电流表电路图.R1,R2为定值电阻。若使用为定值电阻。若使用a 和和b两个接线柱时，电表的量程两个接线柱时，电表的量程为为3mA3mA: :若使若使a和和c两个接线柱时电表的量程为两个接线柱时电表的量程为 10mA求求R1 ,R2的阻值。的阻值。 12教育 (1)(1)能不能把一个电流表改装它使可以直接来能不能把一个电流表改装它使可以直接来测量电

10、阻测量电阻呢？呢？ 如图所示，欧姆表电路是由一只电流表如图所示，欧姆表电路是由一只电流表A A、滑动变阻器、滑动变阻器R0R0和干电池（设电压不变）组成和干电池（设电压不变）组成。 思考思考1 1：当：当ABAB间电阻为零时电路的总阻值间电阻为零时电路的总阻值R R为多大？这时指为多大？这时指 针在表盘的哪一端？针在表盘的哪一端？ 思考思考2 2：计算说明该欧姆表表盘正中间位置处应标注的示数是多少？：计算说明该欧姆表表盘正中间位置处应标注的示数是多少？ 思考思考3 3：请分析说明该欧姆表表盘上的刻度值是否均匀：请分析说明该欧姆表表盘上的刻度值是否均匀。 R0 A B U A 使用时可把待测电阻

11、接在使用时可把待测电阻接在A A、B B两端。为了能直接从电流表表盘上两端。为了能直接从电流表表盘上 读出读出A A、B B端接入的电阻的阻值，需在表盘上重新标注端接入的电阻的阻值，需在表盘上重新标注A A、B B间所测间所测 的电阻的阻值数的电阻的阻值数。设。设电源电压为电源电压为12v12v。电流表的量程为。电流表的量程为0.6A0.6A。 使用前将使用前将A A、B B两端直接连接在一起（即两端直接连接在一起（即ABAB间接入电阻为间接入电阻为0 0），调节滑动变阻器使滑片），调节滑动变阻器使滑片 从阻值最大处开始滑动，直到欧姆表指针满偏，这就是欧姆表的调零（调零后滑动变从阻值最大处开始

12、滑动，直到欧姆表指针满偏，这就是欧姆表的调零（调零后滑动变 阻器阻器R0R0的阻值保持不变）的阻值保持不变） R 0 0 2020 三、电流表改装成欧姆表三、电流表改装成欧姆表 0 0.2 0.4 0.6 A 1010 4 40 0 13教育 例题例题3：某同学利用一只电流表改造成一只专门测量电阻的欧姆表。如图所示，欧姆 表电路是由一只电流表A、滑动变阻器R0和干电池（设电压不变）组成。使用时可把 待测电阻接在A、B两端。为了能直接从电流表表盘上读出A、B端接入的电阻的阻值， 需在表盘上重新标注A、B间所测的电阻的阻值数。当将A、B两端直接连接在一起 （即AB间接入电阻为0），调节滑动变阻器使

13、滑片从阻值最大处开始滑动，直到欧姆 表指针满偏，这就是欧姆表的调零（调零后滑动变阻器R0的阻值保持不变）。设电源 电压为3v，电流表量程为0.6A，试回答： （1）当AB间电阻为零时电路的总阻值R为多大？这时指针在表盘的哪一端？ （2）计算说明该欧姆表表盘正中间位置处应标注的示数是多少？ （3）请分析说明该欧姆表表盘上的刻度值是否均匀。 解（解（1）R = U/I = 3v/0.6A = 5这时指针在表盘的最右端这时指针在表盘的最右端 （2）欧姆表表盘正中间位置时，电路中电流为）欧姆表表盘正中间位置时，电路中电流为I1 =0.3A， 故此时电路中总电阻为：故此时电路中总电阻为： R总 总 = U/I1 = 3v/0.3A = 10 RAB = R 总 总-R = 10-5 = 5 此处应标注的示数为此处应标注的示数为5 （3）由于）由于I= U/ （R AB R）当）当U、R一定时，表盘示数一定时，表盘示数 即即I与接入电阻与接入电阻R AB不成正比，所以该欧姆表表盘上的刻不成正比，所以该欧姆表表盘上的刻 度值不是均匀的。度值不是均匀的。 14教育 0 0 5 5 1010 1515 20203030 4040 5050 100100 200200 500500 1K1K 由于由