2017-2018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

1、3.4多用途仪表电路分析与设计学习目标知识语境1.掌握在多功能电表中测量电压电路的设计原理2.掌握多功能电表中测量电流电路的设计原理3.掌握分压电阻和分流电阻值计算(重点、难点)用多米测量电压电路1.万用表头2.电路设计(1)由电阻组成：由接头和分压电阻组成。图341(2)分压电阻的确定：根据串联电路的特性U=ug ur，即u=ig (rg r)为r=-rg。1.用电表测量电压的电路是标头和适当的电阻并行的。（）2.万用表头连接电阻越大，电压表的范围就越大。()3.分压电阻的电阻等于电压表的范围和完全偏置电流的比率。（）电流表是根据移动线圈的偏转量测量弱电流或电流函数的仪器，如图342所示。可

2、以使用电流表测量电压吗？测量电压的时候为什么要重新改造？图342提示如果您知道电流表的内部电阻Rg，则U=IRG知道，两端电压与电流成正比，可以用于测量电压，但范围相对较小(UG=IGRG)，一般不用于测量电压。因为要测量大电压，必须增加电流表的内部电阻1:在多功能传记测量仪中测量电压的电路主要由哪些组件组成？由“提示”标题和分压电阻组成。讨论2:如果分压电阻是表头电阻的N倍，那么传记计量表测量电压的范围能扩大到原来的几倍吗？提示 n放大1倍。1.电路原理在小范围的电流表上连接分压电阻，可用于测量较大的电压。因此，电压表是连接分压电阻的电流表，如图343所示。图343分压电阻计算串行回路特性u

3、=igrg IGR理解：r=-rg=(-1) rg。电压表扩展范围的倍数n=时r=(n-1) rg。3.规则摘要电压表的内阻RV=rg r，电压表范围越大，分压电阻越大，电压表内阻RV就越大。通常没有特别说明，认为电压表内部电阻是无限的。1.电流表的内部电阻为RG=200，总尺度电流值为IG=500 A，希望将当前牙齿电流表转换为3.0 V的电压表。正确的方法是()A.必须连接1 800 电阻B.0.1 电阻必须平行C.必须连接5 800 电阻。D.1 800 电阻必须平行。将电压表转换为3 V的电压表需要串行分压电阻，分压电阻电阻为R=-RG=-200 =5800 。回答 c2.图344显示

4、了双范围电压表的示意图。已知电流表G的范围为0到100 a，内部电阻为600，则图中连接的分压电阻R1=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，R2图344分析回答 4.94104 1.01053.电流表G，内部电阻RG=10，总偏置电流Ig=3 mA。要换成0 3V范围内的电压表，需要连接多少电阻？改造后电压表的内部电阻是多少？电流表的总偏置电压为：Ug=igrg=310-310v=0.03v串联电阻应承担的电压如下：U=u-ug=3v-0.03v=2.97v串联电阻的电阻值：R=990 修改后的内部电阻如下：Rv=r rg=1 000 。回答 990 1 000 用多功能电能表

5、测量电流电路1.原理和电路配置将电流表头改造为I的电流表时，必须同时进行一种电阻。牙齿电阻起到分流的作用，因此分流电阻，I=ig IR，即I=ig。图345分流电阻计算R=。1.用传记测量仪测量电流的电路表头必须与适当的电阻平行。()2.如果分流电阻平行转换到电流表两端，则分流电阻和电流表两端的电压相同。()3.多用途电表的电流表分流电阻的电流等于表头的电流。（）1.用电表测量电压的电路和测量电流的电路有什么区别？提示测量电压的电路是连接磁头和分压电阻，测量电流的电路是同时连接磁头和分流电阻。2.分压电阻和分流电阻的大小有什么特点？提示分压电阻通常很大，分流电阻通常很小。图346显示了完全偏置

6、电流为3毫安、电阻为100的报头。图346讨论1:现在想用电压表测量3 V的电压，能直接测量吗？如果不是，应该采取什么措施？提示否。由于接头的总偏置电压UG=IGRG=0.3 V，无法直接测量3 V的电压，因此必须将2700的分压电阻连接到接头上。讨论2:使用电流表测量6毫安的电流需要采取什么措施？提示电阻值为100的电阻必须并行。传记电表的改造问题实际上是串行、并行电路的电流、电压计算问题，具体分析见表。改造两块手表将小标头G(Ig，Rg)转换为电压表将小标头G(Ig，Rg)转换为电流表内部电路扩大后街uIr的作用分压分类r的数字R=-rg或R=(n-1) rg(n=)R=或R=(n=)传记

7、计量器总内阻Rv=rg r或Rv=Ra=或ra=4.(多选择)图347所示，可测量电流和电压的两用传记计量表准确，如下所示()图347A.如果交换机S1和S2都关闭，则为电压表B.如果开关S1和S2都关闭，则为电流表C.开关S1和S2均断开时，则为电流表。D.开关S1和S2均断开时，则为电压表。分析 S1，S2全部关闭后，R1牙齿短路，R2和接头并行电流表电路，A错误，B正确。S1，S2全部分离后，R2被切断，与标头和R1牙齿连接，连接到电压表电路，C错误，D。回答 BD5.0.6 A的电流表，如图348所示，如果牙齿电流表两端平行存在电阻，则电阻值等于电流表内部电阻，因此，如果使其成为新电流

8、表，则新电流表的范围为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，32图348并联电阻等于电流表的内部电阻。电流表满后，通过并联电阻的电流也为0.6 A，因此整个并联电路的总电流为1.2 A。也就是新电流表的范围。指针的显示数为1.00 A。回答 1.2 A 1.00 A6.电流表G，内部电阻RG=10，总偏置电流Ig=3 mA。要换成0 3A范围内的电流表，需要并行多少电阻？改造后电流表的内部电阻是多少？分析方法1:电流表两端的电压为：Ug=igrg=310-3a10 =0.03v分流电阻孔刘电流为：Ir=I-ig=3a-310-3a=2.997a欧姆定律对分流电阻的电阻为r=0.01并行后的总电阻为ra=0.01 。方法2:电流表的放大系数为n=1 000需要平行的电阻为r=0.01 修正后，电流表的内部电阻为ra=0.01 。回答 0.01 0.01 传记计量器改造问题的三点通知(1)无论将报头G改为电压表还是电流表，它的三个茄子特征量Ug，Ig，Rg都保持不变。也就是说，通过接头的最