11.4串联电路和并联电路(第2课时：电表的改装 )(教学设计)高二物理(人教版2019必修第三册)

第4节电表的改装与读数
教学设计
【展示】灵敏电流计的图片。

【提问】灵敏电流计的表头有什么特
【展示】灵敏电流计表头的结构图。

【提问】灵敏电流计表头的核心部件有什么？
【提问】灵敏电流计表头的工作原理是什么？
【讲述】指针的偏角θ与通过电流表的电流I成正比。

【提问】灵敏电流计表头的作用是什么？
【讲述】电路图符号：
【讲述】三个主要参数：
●表头内阻R g：电流计内阻R g
●满偏电流I g：指针偏转到最大值时
的电流I g
满偏电压U g：电流表通过满偏电流时加在它两端的电压U g
【提问】这三个参数之间有何关系？
【提问】一般灵敏电流表（表头）能够测量的电流是微安级或毫安级，表头内阻在几十到几百欧姆之间，满偏电压也为微伏或毫伏级。

用表头直接测量较大电压或电流，会把表头烧坏，因此必须进行改装。

怎样改装？
【提问】怎样改装成大量程电压表？串联的电阻叫分压电阻。

【提问】怎样改装成大量程电流表？并的电阻叫分流电阻。

【提问】当被测电压是3V时，表头两端最多加多大电压？
【提问】其余电压去了哪里？
【提问】串联的电阻上需要分担多少电压？需要多大的电阻分压？
【提问】改装后的电压表内阻R v是多大？
【提问】改装后的表盘需要做怎样的改变？
【提问】若要将电流表G改装成一个量程为U g的n倍的电压表V，需要串
联多大阻值的电阻？
【提问】有一个电流表G，内阻R g＝30Ω，满偏电流I g＝1mA。

要把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？
【提问】当被测电流是0.6A时，流过表头的电流最大为多大？
【提问】并联的电阻上需要分担多少电流？
【提问】需要多大的分流电阻？
【提问】改装后的安培表内阻R A是多大？
【提问】改装后的表盘需要做怎样的改变？思考。

思考并回答：
1mA
思考并回答：
I R＝I－I g＝(0.6－
0.001)A＝0.599A
思考并回答：
I R＝I－I g＝(0.6－
0.001)A＝0.599A
思考并回答：
R A=
R g∙R
R g+R
≈0.050Ω
思考并改错：
∵I=(1+R g
R
)I g∝I g
∴在电流计原刻度的
【提问】若将电流表G 改装成一个量
程为I g 的n 倍的电流表A ，需要并联多大阻值的电阻？
【提问】完成以下改装电表的对比表格。

【提问】怎样校对改装的电表？
【讲述】校对电表的电路图如下。

改变变阻器R 的滑片位置，使V 的示数分别为0.5V 、1.0V 、1.5V 、2.0V ……核对改装电压表的示数是否正确，若改装的电压表满刻度3V 时，标准电压表V 的读数为3.1V ，则百分误差
%
2.3%1001
.30.31.3=⨯-=
η
【提问】电表在读数时有哪些注意事项？
【讲述】估读的方法：
①量程为3V和3A的电压表和电流表，其最小分度为0.1V和0.1A，读数要估读到最小分度的十分之一。

因此最后读数如果以V(A)为单位，小数点后面有两位，尾数可能为0、1、2、3……
②量程为0.6A的电流表，其最小分度为0.02A，读数要估读到最小分度的二分之一。

因此最后读数如果以A为单位，小数点后面有两位，尾数可能为0、1、2、3……
③量程为15V的电压表，其最小分度为0.5V，读数要估读到最小分度的五分之一。

因此最后读数如果以V为单位，小数点后面只有一位，尾数可能为0、1、2、3……
即读数原则：按照“1、2、5分度”进
行估读。

【例】读数练习。

【随堂练习】
一、改装成电压表：R＝(n−1)R g
二、改装成电流表：R
并=R g
n−1
三、电表的读数：
§11.4－2电表的改装
1、灵敏电流计：U g＝I g R g
2、改装为电压表：
①电路：
②分压电阻：R＝(n−1)R g
3、改装为电流表：
①电路：
②分压电阻：R
并=R g
n−1
4、校对：
5、读数：
●1分度：估读到下一位
●2分度：估读到本位
●5分度：估读到本位。