1011版高中物理 3.4多用电表电路分析与设计课时讲练通课件 沪科版选修31.ppt

1 利用电流计 表头 能够测量的最大电流和最大电压分别是多大 提示 表头的线圈准许通过的最大电流很小 一般不超过几十微安到几毫安 这个电流值叫表头的满偏电流 用ig表示 表头能够测量的最大电流为ig 表头可以看成一个电阻 同样遵从欧姆定律 电表的内阻rg 满偏电流ig 满偏电压ug 它们之间的关系是ug igrg 表头能够测量的最大电压为ug 2 试探究将满偏电流为ig 内阻为rg的电流计g改装成量程为u的电压表需要的分压电阻为多大 改装后电压表的内阻是多大 提示 电流计g 表头 的满偏电流为ig 内阻为rg 则满偏电压为ug igrg 如图所示即为电压表的原理图 其中rx为分压电阻 由串联电路特点得 rx rg rg n 1 rg 其中n 改装后的总内阻rv rg rx rg 典例1 有一个电流表g 内阻rg 10 满偏电流ig 3ma 要把它改装为量程为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 思路点拨 电流表g 电流计 改装电压表主要抓住以下几点 1 将电流表g 电流计 看成纯电阻 认识最大电流和最大电压的意义 2 改装后的电压表的电压是电流表和分压电阻的电压之和 3 分压电阻通过的电流与电流表的相同 自主解答 电压表v由表头g和电阻r串联组成 如题图中的虚线框所示 电压表的量程是0 3v 是指电压表v两端的电压为3v时 表头的指针指在最大刻度 即通过电流表g的电流等于ig 此时表头g两端得到的是满偏电压ug igrg 0 03v 电阻r分担的电压为ur u ug 2 97v 由欧姆定律可以求出分压电阻r 990 电压表v的内阻等于rg和r串联时的总电阻 即rv rg r 1000 答案 990 1000 试探究将满偏电流为ig 内阻为rg的电流计改装成量程为i的电流表需要的分流电阻为多大 改装后的电流表的内阻是多大 提示 如图所示即为改装大量程的电流表的原理图 其中rx为分流电阻 由并联电路特点得 rx i ig igrg rx rg 其中n 改装后的总内阻ra 典例2 有一个电流表g 内阻rg 25 满偏电流ig 3ma 要把它改装为量程为0 0 6a的电流表 要并联一个多大的电阻 改装后电流表的内阻是多大 思路点拨 电流表g改装大量程电流表主要把握以下几点 1 将电流表g看成纯电阻 认识其最大电流和最大电压的意义 2 通过改装后的电流表的电流是通过电流表g和分流电阻的电流之和 3 分流电阻两端的电压与电流表g的相同 4 分流电阻的作用和计算方法 自主解答 电流表a由表头g和电阻r并联组成 如题图中虚线框所示 电流表量程为0 0 6a 是指通过电流表a的电流为0 6a时 表头的指针指在最大刻度 即通过电流表g的电流等于ig 此时通过电阻r的电流ir i ig 0 597a 由欧姆定律可以求出分流电阻r 0 126 电流表内阻ra等于rg与r的并联值 由可以解出ra 然后代入数据 得ra 0 125 答案 0 126 0 125 典例3 2010 长沙高二检测 如图所示 是将滑动变阻器作为分压器使用的电路 a b为分压器的输出端 滑动变阻器的总阻值为r 负载电阻的阻值也是r 电源电压为u 保持恒定 求 1 输出电压uab的取值范围 2 当滑片p位于变阻器的中央时 输出电压uab等于多少 思路点拨 解答本题要把握以下两点 1 要注意滑动变阻器分压接法和限流接法的区别 2 要能根据串并联的知识帮助分析本题中电压的关系 标准解答 1 滑片p滑至下端时 负载电阻被短路 则输出电压uab 0 滑片p滑至上端时 负载电阻与滑动变阻器并联 则输出电压uab u 2 滑片p位于滑动变阻器的中央位置时 负载电阻与滑动变阻器的下半阻值并联后 再与滑动变阻器的上半阻值串联 则 答案 1 一电压表由电流表g与电阻r串联而成 若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些 可以加以改正的措施是 a 在r上串联一个比r小得多的电阻b 在r上串联一个比r大得多的电阻c 在r上并联一个比r小得多的电阻d 在r上并联一个比r大得多的电阻 解析 选d 电流表g上允许加的最大电压ug igrg 若要制成最大量程为ug的n倍即nug的电压表 则应串联一个分压电阻r 且即r n 1 rg 若电压表读数比准确值稍小一些 说明通过电流表的电流值稍小一些 也就是电阻r的阻值比应串联的分压电阻阻值稍大一些 所以应稍减小r的阻值 为了达到此目的 不可能再串联一个电阻 那样会使总阻值更大 也不能在r两端并联阻值比r小得多的电阻 那样会使并联后的总电阻比r小得多 如果在r上并联一个比r大得多的电阻 则并联后的总电阻稍小于r 所以应选d 2 图中的甲 乙两个电路 都是由一个灵敏电流计g和一个变阻器r组成 它们之中一个是测电压的电压表 另一个是测电流的电流表 那么以下结论中正确的是 a 甲表是电流表 r增大时量程增大b 甲表是电流表 r增大时量程减小c 乙表是电压表 r增大时量程减小d 上述说法都不对 解析 选b 甲图是电流计并联了一个变阻器r 变阻器起到了分流作用 增大了电流 所以甲是电流表 且减小r时 分流作用增大 故a错b对 乙图是串联了变阻器r 变阻器r起到了分压作用 故乙表是电压表 且r增大时分压作用增大 故c d错 3 2010 聊城高二检测 为测某电阻r的阻值 分别接成如图所示的甲 乙两电路 在甲电路中电压表和电流表的示数分别为3v和3ma 乙电路中电表示数分别为2 9v和4ma 则待测电阻的阻值应为 a 比1000 略大一些b 比1000 略小一些c 比725 略大一些d 比725 略小一些 解析 选b c 根据甲电路中电压表和电流表的示数 由r 可得r甲 1000 但甲电路测得r中的电流值准确 而测得r两端的电压值偏大 故r甲 r 根据乙电路中的电压表和电流表的示数 由r 可得r乙 725 但乙电路测得r两端的电压值准确 而电流值偏大 故r乙 r 由以上分析可知 b c正确 a d错误 4 有三个电阻 其阻值分别为10 20 30 现把它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压 问 在总电路上可获得的最大电流与最小电流之比为多少 解析 答案 11 1 一 选择题 本题共4小题 每小题5分 共20分 1 2010 潍坊高二检测 两个定值电阻r1 r2串联后接在输出电压u稳定于12v的直流电源上 有人把一个内阻不是远大于r1 r2的电压表接在r1两端 如图所示 则电压表的示数为8v 如果他把此电压表改接在r2的两端 则电压表的示数将 a 小于4vb 等于4vc 大于4v 小于8vd 大于或等于8v 解析 选a 并联电路的电阻小于任何一个支路的电阻 又因为串联电路的电压与电阻成正比 所以把电阻并联在r2的两端 则电压表的示数小于4v 故选a 2 两个完全相同的电流计g 分别改装成0 0 6a和0 3a的电流表 则下列说法中正确的是 a 两个电流表串联接入电路后 它们的读数之比是1 1b 两个电流表串联接入电路后 它们的指针偏转的角度是5 1c 两个电流表并联接入电路后 它们的读数之比是1 5d 两个电流表并联接入电路后 它们的指针偏转的角度是1 1 解析 选a b c d 两个电流表串联接入电路 所以通过两个电流表的电流相同 则读数为1 1 故a选项正确 又因这两个电流表是由完全相同的两个电流计改装的 且量程之比是1 5 所以通过表头的电流之比是5 1 故b选项正确 两个电流表并联时加在表头上的电压相同 通过表头的电流也相同 故两表的读数之比是1 5 指针偏转的角度相同 故c d正确 3 一个电流表 刻度盘的每1小格代表1 a 内阻为rg 如果把它改装成量程较大的电流表 刻度盘的每一小格代表n a 则 a 给它串联一个电阻 阻值为nrgb 给它串联一个电阻 阻值为 n 1 rgc 给它并联一个电阻 阻值为d 给它并联一个电阻 阻值为 解析 选d 把小量程电流表改装成量程较大的电流表应并联一个电阻 由并联电路特点 igrg i ig r 所以r rg 每一小格变为n a 量程变为nig 则r rg 4 一安培表由电流表g与电阻r并联而成 若在使用中发现此安培表读数比准确值稍小些 下列可采取的措施是 a 在r上串联一个比r小得多的电阻b 在r上串联一个比r大得多的电阻c 在r上并联一个比r小得多的电阻d 在r上并联一个比r大得多的电阻 解析 选a 安培表的示数比准确值稍小一些 表明并联的分流电阻r稍小一些 只有使r的阻值稍稍增大一些 才能使安培表的准确度得以改进 故只有在r上串联一个比r小得多的电阻 二 非选择题 本题共2小题 共10分 5 2010 郑州高二检测 5分 一个内阻为100 的电流表 允许通过的最大电流为500 a 怎样才能把它改装成量程为2 5a的电流表 解析 若要改装成量程为2 5a的电流表 应并联一个电阻r 并且当流过改装完成的电流表的电流为2 5a时 流过小量程电流表的电流为满偏电流 则有r 0 02 故应并联一个电阻值为0 02 的电阻 答案 并联一个电阻值为0 02 的电阻 6 5分 多用电表直流电流测量电路原理如图所示 设表头的满偏电流ig 200 a 内阻rg 100 图中r1与r2的大小应为多少 解析 接2时满偏有 igrg i1 r1 r2 接1时满偏有 ig r2 rg i2r1 将ig 2 10 4a rg 100 i1 8 10 4a i2 9 8 10 3a 代入得 r1 2 5 r2 22 5 答案 2 5 22 5 1 2011 济宁高二检测 7分 如图所示电路 电流表a1和a2为两个相同的毫安表 当电路两端接某一恒定电压的电源时 a1的示数为3ma a2的示数为2ma 现将a2改接在r2所在支路上 如图中虚线所示 再接入原来的恒定电压电源 那么 关于a1与a2的示数情况 以下说法正确的是 a a1示数增大 a2示数增大b a1示数增大 a2示数减小c a1示数增大 a2示数不一定减小d a1示数不一定增大 a2示数也不 定增大 解析 选b 由a1示数为3ma a2示数为2ma 可知流过r2的电流为1ma 则有ra2 r1 r2 当a2改接在r2支路上时 r2支路的电阻变大 r1支路的电阻变小 并联总阻值减小 a1示数变大 a1两端电压变大 并联部分的电压变小 流过r2的电流变小 小于原来的1ma 流过r1的电流会大于原来的2ma 故选b 2 13分 有一只量程为1ma的电流表 刻度盘共有50格 若给它并联一个10 2 的电阻 则可将它改装成一个量程为1a的电流表 若要把这个量程为