2024-2025学年人教版高一物理必修第三册教学课件 第十一章 4 专题：电表的改装 电流表的内接法和外接法

第十一章电路及其应用专题：电表的改装电流表的内接法和外接法1理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理，并能进行有关计算。2理解电流表的内接法和外接法，并能正确选择接法。重难点重难点电表改装1.小量程电流表G(表头)的三个参量内阻Rg：表头的电阻.满偏电流Ig：指针偏转到最大刻度时，流过表头的电流.满偏电压Ug：表头通过满偏电流时，加在表头两端的电压.Ug＝IgRg表头所能测量的电压和电流值是有限的，为了测量更大的电压和电流可以采用什么方法？表头就是一个电阻，可通过串联或并联电阻的方式，将表头改装成大量程的电压表或电流表。2、电表改装原理(1)表头改装电流表的原理：并联一个电阻，分担一部分电流(2)电流量程扩大n倍，分流电阻的计算分流电阻

G

→→→→G→→A

IUI

(3)表头G改装电压表的原理：串联一个电阻，分担一部分电压(4)电压量程扩大n倍，分压电阻的计算分压电阻

2、电表改装原理→→V

→→G

UU

视频素材1.某电流表表头的内阻为Rg，满偏电流为Ig.(1)若图甲中改装后的电压表量程为U，则需串联的电阻R为多大？改装后的电压表内阻RV为多大？如图甲如图乙1.某电流表表头的内阻为Rg，满偏电流为Ig.(2)若图乙中改装后的电流表量程为I，则需并联的电阻R为多大？改装后的电流表内阻RA为多大？(1)若将该表头与R＝973Ω的电阻串联改装成电压表，需将图中各刻度做怎样的修改，请在乙图刻度盘中标出。

2.一个表头内阻Rg为27Ω，满偏电流Ig＝3mA。其表盘如图甲：321(2)若将该表头与R＝3Ω的电阻并联改装成一个电流表，需将图中各刻度做怎样的修改，请在乙图刻度盘中标出.

3020101.有一电流表G，内阻Rg＝10Ω，满偏电流Ig＝3mA。(1)要把它改装成量程为0～3V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？答案990Ω

1000Ω由题意知电流表G的满偏电压Ug＝IgRg＝0.03V改装成量程为0～3V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R两端的电压UR＝U－Ug＝2.97V改装后电压表的内阻RV＝Rg＋R＝1000Ω。(2)要把它改装成量程为0～0.6A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？答案0.05Ω

0.05Ω改装成量程为0～0.6A的电流表，当达到满偏时，通过分流电阻R′的电流IR′＝I－Ig＝0.597A

改装成电压表改装成电流表内部电路

改装原理串联分压并联分流改装后的量程U＝Ig(R＋Rg)量程扩大的倍数接入电阻的阻值改装后的总内阻RV＝Rg＋R＝nRg2.(2023·宁夏银川六盘山高级中学校考期末)如图所示是双量程电压表的电路图，已知电流表满偏电流Ig＝1mA，电阻R1＝4.5kΩ，R2＝20kΩ，当使用a、b两个端点时，量程为0～10V，则使用a、c两个端点时的量程是A.0～15V B.0～20VC.0～25V D.0～30V根据欧姆定律得Uab＝Ig(Rg＋R1)，Uac＝Ig(Rg＋R1＋R2)，解得Uac＝30V，故选D。√3.(2023·河北张家口高二校联考期中)如图所示为双量程电流表的内部结构，由表头和定值电阻R1、R2组成，表头的满偏电流Ig＝2mA，内阻Rg＝100Ω，定值电阻R1＝20Ω，R2＝30Ω。则A接线柱对应的量程为A.4mA B.6mAC.13mA D.15mA√当接A接线柱时表头与R2串联再与R1并联，故R1的电流与表头的电流关系为关于电表改装的四点提醒1.电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头看成一个电阻Rg即可。2.无论表头改装成电压表还是电流表，它的三个参量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流并不改变。伏安法测电阻的两种接法1.两种接法的比较电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”AVRAVR因为电流表、电压表分别有分压、分流作用，因此两种方法测量电阻都有误差．说明：测量值大于真实值，误差来源于电流表的分压。分压越少，误差越小．所以该电路适合测量大电阻，即R>>RA。电流表的内接法电压表示数：UV=UR+UA>UR电流表示数：IA=IR

大内偏大ARV说明：测量值小于真实值，误差来源于电压表的分流。分流越小，误差越小。所以该电路适合测量小电阻，即R<<RV.AVR电流表的外接法电压表示数：UV=UR电流表示数：IA=IR+IV>IR

小外偏小由于电流表不管采取哪种接法都有误差，实验中为了减小实验误差，具体应如何选择呢？

(1)直接比较法：当Rx>>RA时，采用内接法；

当Rx<<RV时，采用外接法。(2)公式计算法：

2.电流表内、外接的选择方法可记忆为“大内小外”。

内接法外接法电路

误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用误差分析适用情况测大电阻测小电阻VASabR3.试触法：

大内偏大4.在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx的阻值约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式

计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_____(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值_____(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。Rx1大于5.如图所示，用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，c端与b端相连时，电流表示数为4.60mA，电压表示数为2.50V，c端与a端相连时，电流表示数为5.20mA，电压表示数为2.30V，比较这两次结果正确的是A.电阻的真实值更接近543Ω，且大于543ΩB.电阻的真实值更接近543Ω，且小于543ΩC.