人教版高中物理电路实验：串并联电路、改装电表、电流表内外接、滑动变阻器分压限流电路设计(含答案)

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高中物理教案选修3-1 2.4串联电路和并联电路(2篇)

教学设计：高中课程标准.物理（人教版）选修3-12.4串联电路和并联电路（一）内容及解析1、内容：本节主要介绍电表的改装、测量电阻的方法。

2、解析：电流表的改装就是把小量程的电流表改装成大量程的电流表，要并联一个小电阻；电流表的改装电压表，要串联一个较大的电阻；根据R=U/I可以用电压表和电流表测出U、I即可。

（二）目标及其解析1、了解电流表（表头）的工作原理，知道什么是满偏电流和满偏电压.2、知道电流表改装原理，知道电流表G改装成电流表A和电压表V的方法与计算.3、会用伏安法测电阻，知道内、外接法的区别.思考题1：如何用表头去测量较大的电压？思考题2：如何给改装后的电压表、电流表标度？解析：满偏电流指最大电流，满偏电压指最大电压，改装成电压表要串联一个电阻，依据分压关系来计算，改装成电流表要并联一个电阻，根据分流关系可以计算，伏安法测量电阻分为内接和外接两种，要根据具体的条件来选择，目的就是减小测量中的误差。

（三）教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中，初中知识没有学好或遗忘，在实际进行电路计算时容易出现问题。

2、电路连接仪器选择困难比较大。

3、选择内接或外接也会有较大困难。

（四）、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对初中电路进行复习，举一些例子来说明电表的改装和电阻的测量。

（五）、教学过程设计1、教学基本流程复习前节内容→本节学习要点→电表改装→电阻测量→练习、小结2、教学情景问题1串联电路的基本特点是什么？串联电阻起什么作用？设计意图：复习分压关系问题2并联电路的基本特点是什么？并联电阻起什么作用？设计意图：复习分流关系。

问题3什么是满偏电流？什么是满偏电压？设计意图：知道满偏电流、满偏电压就是最大量程。

例题1. 在“伏安法测电阻”的实验中：（1）实验原理是什么？（2）实验中需要测哪些物理量？（3）写出待测电阻的计算式；（4）实验中怎样改变待测电阻两端的电压？（5）如图（甲）是某同学设计的实验电路图，其中有几处错误，各错在何处？（6）请画出正确的电路图．解析（1）伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律I ＝．（2）被测的物理量是待测电阻两端的电压U 和通过待测电阻的电流I ．（3）由欧姆定律的变形式R ＝，可以计算出待测电阻的阻值．（4）实验中是利用滑动变阻器来改变通过待测电阻的电流从而改变加在它两端的电压值．（5）图中有两处错误：①电流表和电压表的位置接错了；②图中缺少滑动变阻器．（6）正确电路图如图乙所示．【变式】在用伏安法测未知电阻R x 的实验中，电源电压为3V ，R x 的值约为3Ω．滑动变阻器两只，规格分别是“0.2A ，50Ω”和“1A ，20Ω”；电流表一只（量程0～0.6A 和0～3A ）；电压表一只（量程O ～3V 和0～15V ）．测量时，滑动变阻器应选______；电流表应选_____量程；电压表应选_____量程．设计意图：示范怎样测量电阻（六）、目标检测1. 电流表的内阻为Rg 、满刻度电流为Ig.那么以下结论中正确的是（）A ．如并联一个阻值为nRg 的定值电阻，就可以改装为量程是nIg 的电流表B ．如串联一个阻值为nRg 的定值电阻，就可以改装为一个量程是（n ＋1）IgRg 的电压表C.如并联一个阻值为1 n R g的定值电阻，就可以改装为一个量程是nIg 的电流表D.如串联一个阻值为n R g的定值电阻，就可以改装一个量程是（n- 1）IgRg 的电压表 2．电流表的内阻是Rg=200Ω，满刻度电流值是Ig=500微安培，现欲把这电流表改装成量程为1．0V 的电压表，正确的方法是（）A ．应串联一个0．1Ω的电阻B ．应并联一个0．1Ω的电阻C ．应串联一个1800Ω的电阻D ．应并联一个1800Ω的电阻3.校准过程中发现待测表（即改装表）的读数比标准电流表的读数稍大，若灵敏电流计G 的满偏电流值是准确的，则出现误差的原因可能是（）A ．Rg 的测量值比真实值偏大B ．Rg 的测量值比真实值偏小C.所并联的R S 比用公式g ggR I I I -算出的偏大 D. 所并联的R S 比用公式g gg R I I I -算出的偏小 A 组题：1、大量程电流表与小量程电流表相比，大量程档位的内阻比小量程档位的内阻______；把一个灵敏电流表改装成两个不同档位的电压表，则大量程档位电压表的内阻比小量程档位电压表的内阻______.2.有一内阻为10k Ω、满刻度电流值为100A 的灵敏电流计，它所允许测量的电压最多是______mV .如果把它串联一个490k Ω的大电阻后，它的电压量程扩大到______V ，原来“10A ”的刻度线，现k Ω的定值电阻，那么它的电流量程扩大到原来的______倍，可允许测量的电流最大值是______A.设计意图：对学生进行基础知识练习B 组题1. 图1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2.图2所示电路中，已知电流表内阻RA 比定值电阻R 小很多倍（RA 〈〈R ）.当电键K 断开时，电流表的示数为3．0A ；当电键K 闭合时，电流表示数为1．0A.标准电阻R0=6Ω，则电流表的内阻RA 等于（）A ．2ΩB ．3ΩC ．12ΩD ．18Ω3．利用滑动变阻器来改变用电器R0上所得到的电压可以有图3中甲、乙两种电路.用R 表示滑动变阻器的全部阻值.选择哪个电路更合适，以下叙述中正确的是（）A ．若R0〉〉R ，则采用电路甲比较合适B ．若R0〉〉R ，则采用电路乙比较合适C ．若R0≈R ，则甲、乙电路都合适D ．两种电路都能使R0上的电压改变，因此两种电路都适合4．将滑动变阻器接成分压电路，如图4所示，由于电路有一处出现故障，致使输出电压Up 不能随滑动键P 的位置而改变①不论P 如何滑动，Up 始终等于0V ，则故障原因可能是（）A ．导线EF 段有断开处B ．导线AB 段有断开处C．滑动键P与电阻R接触不通D．导线BC段有断开处②不论P如何滑动，Up始终等于输入电压U0，则故障原因可能是（）A．电源与导线端F接触不良B．滑动键P与电阻R接触不通C．BC段导线有断开处D．滑动变阻器R的电阻丝有断开处设计意图：提高学生对基础知识的学习，加强对库仑定律的巩固C组题1. 一个电流表的满刻度电流值Ig= 0．6A，面板如图5所示，那么它每一小格所相应的电流是______mA，指针现在的电流示数是______A.如果这个量程为0.6A的电流表内阻Rg=60Ω，要把这个电流表的量程扩大成3A，那么应该在Rg上______联一个电阻Rs，Rs的大小应是______Ω；并联Rs后，测某一电流，指针仍指到图5中所示位置，则该电流是______A，并联Rs 后，刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联Rs前的______倍.2. 图6所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg=500Ω，满刻度电流为Ig=1A的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1=______Ω，R2=______Ω.3．如图7所示电路中，定值电阻R1=80Ω，可变电阻R2的全部电阻为240Ω，A、B两点之间加恒定电压9.6V.当电键K断开时，滑动触头P，由R2最上端滑到最下端时，R1两端电压由______V变化到______V；当电键K闭合时，滑动触头P，由R2最上端滑到最下端，R1两端电压由______V变化到______V.设计意图：使部分学生有拓展的空间教学反思：学生对这一节内感到困难特别是仪器选择，学生还没有掌握好，第一轮复习还要进一步学习。

实验：电流表的内外接法

电流表和电压表的读数
电流表
电压表
符号
参数
量程：0～0.6 A,0～3 A 量程：0～3 V,0～15 V
内阻：小于1 Ω
内阻：3 kΩ，15 kΩ
电压表和电流表的使用与读数
量程选择
选择合适量程：使得
测量时指针偏转角度
要尽可能大，一般要
求超过量程的1/3，
但又不能超过量程
（安全前提下选取小
量程电表，2/3处附
电流表分压，使电阻测量值大于真实值
图7
C.采用图乙所示测量电路，误差来源于电压表分流，使电阻测量值小于
真实值
√
D.采用图乙所示测量电路，误差来源于电流表分压，使电阻测量值大于
真实值
1 2 3
练习
2. 一个未知电阻，无法估计其电阻值,某同学用伏安
法测量此电阻，用如图(a)(b)两种电路各测一次，
用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA，用(b)图测得的
A
Rx
A
Rx
控制电路
供电电路
测量电路：电流表内接和外接。
控制电路：滑动变阻器限流式和分压式接法。
伏安法测电阻常见的电路图
测量电路
V
V
A
Rx
A
Rx
控制电路
供电电路
测量电路：电流表内接和外接。
控制电路：滑动变阻器限流式和分压式接法。
实物图连接
（1）限流式接法
V
A
Rx
实物图连接
（2）分压式接法
V
A
Rx
x
A
3000 Ω
当 Rx＝ RARV时，两种接法效果相同.
(3)试触法：按图连接好电路，让电压表一根接

电学实验：电表改装,电源电动势和内阻的测量,电阻的测量方法

1R 2R 1S 2S G 电学实验：电表改装，电源电动势和内阻的测量，电阻的测量方法电表的改装: 微安表改装成各种表，关健在于原理(1)灵敏电流表（也叫灵敏电流计）：符号为G ，用来测量微弱电流，电压的有无和方向．其主要参数有三个：首先要知：微安表的内阻R g 、满偏电流I g 、满偏电压U g 。

满偏电流I g 即灵敏电流表指针偏转到最大刻度时的电流,也叫灵敏电流表的电流量程．满偏电压U g 灵敏电流表通过满偏电流时加在表两端的电压．以上三个参数的关系U g = I g R g ．其中I g 和U g 均很小，所以只能用来测量微弱的电流或电压．采用半偏法先测出表的内阻；最后要对改装表进行较对。

(2) 半值分流法（也叫半偏法）测电流表的内阻，其原理是：当S 1闭合、S 2打开时：E R r I gg =+)(1 当S 2再闭合时：E U U R G =+2,E R R r I I r I g g g g g =⨯⋅++⋅12)221(21 联立以上两式，消去E 可得：211122R R r R r R I g g g ⋅++=+ 得：2121R R R R r g -= 可见：当R 1>>R 2时，有：2R r g =(3)电流表：符号A ，用来测量电路中的电流，并联电阻分流原理．如图所示为电流表的内部电路图，设电流表量程为I,扩大量程的倍数n=I/I g ，由并联电路的特点得：g g g gg g g R 1-n 1R I -I I R )R I -I (R I ==⇒= (n 为量程的扩大倍数) 内阻g g A g RR R r R R n ==+,由这两式子可知，电流表量程越大，R g 越小，其内阻也越小.(4)电压表：符号V ，用来测量电路中两点之间的电压．串联电阻分压原理如图所示是电压表内部电路图．设电压表的量程为U ，扩大量程的倍数为n=U/U g ，由串联电路的特点，得：g g g g g g g 1)R -(n 11u u R )u u -u (R R u -u R u =-==⇒= (n 为量程的扩大倍数)电压表内阻V g g r R R nR =+=,由这两个式子可知，电压表量程越大，分压电阻就越大，其内阻也越大．(5)改为欧姆表的原理两表笔短接后,调节R o 使电表指针满偏，得 I g ＝E/(r+R g +R o ) 接入被测电阻R x 后通过电表的电流为 I x ＝E/(r+R g +R o +R x )＝E/(R 中+R x )由于I x 与R x 对应，因此可指示被测电阻大小(6) 非理想电表对电路的影响不能忽略，解题时应把它们看作是能显示出本身电压或电流的电阻器. ①用电压表测得的电压实际上是被测电路与电压表并联后两端的电压，由于电压表内阻不可能无限大，因此测得的电压总比被测电路两端的实际电压小，表的内阻越大，表的示数越接近于实际电压值. ②用电流表测得的电流，实质上是被测量的支路(或干路)串联一个电阻(即电流表内阻)后的电流. 因此，电流表内阻越小，表的示数越接近于真实值.测电动势和内阻(1)直接法：外电路断开时，用电压表测得的电压U 为电动势E ;U=E (2)通用方法：A V 法测要考虑表本身的电阻,有内外接法；①单一组数据计算，误差较大②应该测出多组(u ，I)值，最后算出平均值③作图法处理数据，(u ，I)值列表，在u --I 图中描点，最后由u --I 图线求出较精确的E 和r 。

高中物理人教必修三第11章第3节串联电路和并联电路教案

串联电路和并联电路【教学目标】一、知识与技能1．了解串联和并联电路的连接方式，掌握串并联电路的电流和电压特点。

2．掌握电阻的串并联的计算。

3．知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。

4．了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。

5．理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。

二、过程与方法知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的。

通过分压电阻和分流电阻阻值的计算，培养学生应用所学物理知识解决实际问题的能力。

三、情感、态度与价值观通过本节课的教学活动，要培养学生的应用意识，引导学生关心实际问题，有志于把所学物理知识应用到实际中去。

【教学重点】1．熟练掌握串并联电路的特点。

2．电阻的串并联的计算。

【教学难点】表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会计算分压电阻和分流电阻。

【教学过程】一、复习提问、新课导入教师：什么是电路的串联？学生回答：把几个导体元件依次首尾相连的方式。

教师：什么是电路的并联？学生回答：把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起，然后把两端接入电路的方式。

教师：在初中我们已经学过有关串联和并联的知识，这节课我们要深入研究串并联电路中各部分的电流、电压及电阻的关系。

二、新课教学（一）串并联电路中的电流1．串联电路I0=I1=I2=I3串联电路各处的电流相同。

2．并联电路I0=I1+I2+I3+⋯并联电路的总电流等于各支路的电流之和。

（二）串并联电路中的电压1．串联电路U=U1+U2+U3串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。

2．并联电路U=U1=U2=U3并联电路的总电压与各支路的电压相等。

（三）串并联电路中的电阻1．串联电路根据U=U1+U2+U3，I0=I1=I2=I3，得：U I =U1I+U2I+U3I则：R=R1+R2+R3串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。

2．并联电路根据U=U1=U2=U3，I0=I1+I2+I3，得：I U =I1U+I2U+I3U则：④若并联的支路增多时，总电阻将减小。

高二物理内外接法和限流分压接法

D.电压表（量程50 V,内阻500 kΩ）
E.直流稳压电源（电动势15 V,允许最大电流1 A）F.
滑动变阻器（最大电阻1 kΩ,额定功率1 W）
G.电键、导线若干
（1）电流表应选
B
,电压表应选 C
.
（2）画出测量Rx的原理图.
解析：当滑动变阻器滑至0时，电路有最大的电流。
19
试验：利用“伏安法”测导体的电阻
2、把A和C接线柱接入电路中，当滑片P由B向A移动时，接入电路的电阻将由大变小。这是为什么？
3、你是否可以设计出另外几种连接方案，使滑片P移动时，接
入电路的电阻由大变小？
2
限流和分压电路的选取
Rx
1.限流式图中变阻器起限流作用
P
A
B
E
s
R
待测电阻Rx的电压可调范围待测电阻Rx的电流可调范围
限流式电路的特点:
测量值偏大,适于测量大阻值电阻.
说明：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
9
伏安法测电阻外小内大
两种电路
外接法
V
内接法
V
电路图误差来源
A
R
<
AR
>
A表不准，V表分流 V表不准，A表分压
测量条件适合测量小电阻适合测量大电阻
选择依据
<
>
,
10
例、用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下: A.待测电阻Rx：约55Ω， B.电流表A：量程0-3A （内阻0.1Ω）C. 电压表V：量程0-15V （内阻4KΩ）确定电流表的内外接方式。
为了较准确的测量，并保证器材安全，画出电路图。如果Rx= 5Ω呢？

原创高中物理串联电路和并联电路课时二《电表的改装》(答案含解析)

2.4串联电路和并联电路课时二《电表的改装》同步训练一．单选题（每题3分）1.(3分)如图所示，甲、乙两个电压表是由相同的电流表G（内阻不为零）改装而成，R1、R2是分压电阻，R1<R2。

下列说法正确的是______A.甲的量程等于乙的量程B.甲的量程大于乙的量程C.测量同一电压时，甲、乙两表指针的偏转角度相同D.测量同一电压时，甲表指针的偏转角度比乙表大2.(3分)将一个内阻为100Ω、满偏电流为3mA的电流表，改装成量程为0∼0.6A的电流表，则需要______A.串联一个阻值约为0.5Ω的电阻B.串联一个阻值约为5Ω的电阻C.并联一个阻值约为0.5Ω的电阻D.并联一个阻值约为5Ω的电阻3.(3分)如图所示，电压表由灵敏电流计G与电阻R串联而成。

某同学在使用中发现一块电压表的读数总比真实值偏大一点，若要校准，可采用的措施是______A.在电阻R上串联一个比其大得多的电阻B.在电阻R上串联一个比其小得多的电阻C.在电阻R上并联一个比其大得多的电阻D.在电阻R上并联一个比其小得多的电阻4.(3分)【2015北京高考19】如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的1；R2的阻值等于电流表内阻的22倍。

若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是______A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A5.(3分)如图所示的甲、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.甲表是电压表，R增大时量程增大C.乙表是电流表，R增大时量程增大D.乙表是电压表，R增大时量程增大6.(3分)如图所示，有一个表头G，满偏电流I g=5mA，内阻R g=100Ω，把它改装为有3V和15V两种量程的电压表，则图中电阻R1，R2分别为______A.600Ω3000ΩB.500Ω2500ΩC.500Ω2400ΩD.500Ω3000Ω7.(3分)某同学利用一块表头和三个定值电阻设计了如图所示的电表，该电表有1、2两个量程。

滑动变阻器的接法及电流表的内外接

通常叫“外接法”
V
A Rx
电流表接在电压表两接线柱内侧!!
通常叫“内接法”
V
A
Rx
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．
电流表外接法 :
V
电压表示数电流表示数
A
Uv URx
Rx
IAIRxIVIRx
R测
UV IA
<
R真
U Rx I Rx
还可以这样理解：外接法相当于测量的是
四.0mA!!由此可知!!用
小!!测量值Rx=
.
V
图测一得00R0Ωx的误差较
V
Rx
A
Rx
A
(a)
(b)
分析：电流表示数相对变化了一/三=0.0三!!而电压
表相对变化了0.一/三=0.00三!!电流表示数变化大!!
说明了电压表的分流作用较明显!!Rx是大电阻!!故
用a电路图
例二：
用伏安A.法待测测电量阻某R电x：阻范R围x的在阻五值—!八!现Ω有!!额实定验功器率材一如下:
滑动变阻器的分压式、限流式接法
一、限流和分压电路的选取
Rx
一.限流式
P
E
s AR B
图中变阻器起限流作用!!待测电阻Rx两端
电压可调范围【不考虑电源内阻】: Rx E ~ E
限流式电路的特点:
Rx R
一. Rx两端电压不能从零开始调节!!调节范围较小!!但电路结构较为简单.
二.电能损耗较小.
较小
分压式
0~E
较小阻值较大两种接法的选用来自分压接法和限流接法的比较：
分压接法的优点是：电压变化范围大!!附加功率损耗较大？？

高二物理申请实验项目电路的串并联

高二物理申请实验项目电路的串并联在高中物理学习中，实验是非常重要的一环，通过实验可以巩固理论知识，培养学生动手能力和实验思维。

其中，电路的串并联实验是物理课堂中的一项基础实验，它旨在帮助学生掌握并理解串联电路与并联电路的特点及其应用。

本文将以高二物理申请实验项目电路的串并联为题，探讨电路的串并联实验的目的、所需材料和实验步骤。

1. 实验目的电路的串并联实验旨在让学生通过实际操作，观察和记录串联电路与并联电路的特点，掌握串并联电路的连线方法、电流与电压的变化规律以及串并联电路的应用。

2. 实验材料2.1 电源：直流电源或电池组2.2 电阻：多个可调节电阻、固定电阻2.3 电流表：用于测量电路中的电流2.4 电压表：用于测量电路中的电压2.5 连线导线：用于连接电路元件3. 实验步骤3.1 准备工作3.1.1 将实验所需材料准备齐全，摆放整齐。

3.1.2 检查电源是否正常，电流表和电压表的指针是否在刻度范围内。

3.2 串联电路实验3.2.1 将一根导线的一端接在电源的正极，另一端接在一个可调节电阻的一端。

3.2.2 用一根导线连接该电阻的另一端与第二个可调节电阻的一端。

3.2.3 用一根导线连接第二个电阻的另一端与第三个可调节电阻的一端。

3.2.4 依次类推，将多个可调节电阻串联连接，最终一根导线的另一端接在电源的负极。

3.2.5 用电流表依次测量各个电阻上的电流。

3.3 并联电路实验3.3.1 将一根导线的一端接在电源的正极，另一端分别接在多个可调节电阻的一端。

3.3.2 在每个电阻的另一端分别接入各自的导线，并将这些导线汇集成一根导线。

3.3.3 将导线汇集的端点接在电源的负极。

3.3.4 用电流表依次测量各个电阻的电流。

3.4 数据记录与分析3.4.1 记录并整理所测得的电流数值，绘制串联电路与并联电路中电流与电阻的关系图。

3.4.2 分析并总结串联电路与并联电路中电流与电压的变化规律。

3.4.3 思考并讨论串联电路与并联电路的应用领域，如何灵活运用串并联电路解决实际问题。

物理高中实验电表改装教案

物理高中实验电表改装教案
实验目的：通过改装电表，让学生了解电表的工作原理和调试方法，培养学生动手能力和
创新思维。

实验材料：电表、各种电子元件（例如电阻、电容、电感等）、焊接工具、电源供应器、
示波器等。

实验步骤：
1. 准备工作：将电表的外壳打开，观察电表内部的结构和各部件的布局。

2. 改装电表：根据实验要求，选择合适的电子元件，按照电路图的要求连接到电表的相应
位置，并进行焊接固定。

3. 调试电路：将改装后的电表连接到电源供应器和示波器，调整电源供应器的电压和电流，观察电表的显示情况，并用示波器检测电表输出的波形。

4. 分析实验结果：根据实验结果，结合理论知识分析电表的工作原理和改装效果，总结实
验经验。

实验注意事项：
1. 在操作电子元件和焊接过程中，要注意防止静电和过热，避免损坏元件和设备。

2. 在调试电路时，要小心操作电源供应器和示波器，避免触电或短路。

3. 实验结束后，要做好实验设备和元件的清理和归还工作。

拓展实验：
1. 利用不同类型的电子元件，改装不同功能的电表，如频率表、电阻表等。

2. 结合数字电路原理，设计并改装数字电表，实现更多功能和显示方式的实验。

实验评价：
学生完成实验时能独立进行实验操作，理解电表的工作原理和改装过程，具备一定的动手
能力和创新思维，实验结果符合实验要求，能够合理分析实验结果并总结实验经验。

串并联电路电表的改装完美版

串并联电路电表的改装教学目标：1．熟练掌握串并联电路的特点，能够化简电路2．掌握含容电路的分析与计算3．掌握电流表、电压表的改装原理，掌握伏安法测电阻的两种解法，并能够分析测量误差4．掌握滑动变阻器的两种用法教学重点：串并联电路的特点教学难点：滑动变阻器的两种用法的选择、伏安法测电阻内外接法的选择教学方法：讲练结合，计算机辅助教学教学过程：一、串并联与混联电路1.应用欧姆定律须注意对应性。

选定研究对象电阻R后，I必须是通过这只电阻R的电流，U 必须是这只电阻R两端的电压。

该公式只能直接用于纯电阻电路，不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。

2.公式选取的灵活性。

（1）计算电流，除了用I U外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系：I=I1+I2R 1 2 （2）计算电压，除了用U=IR 外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：U=U1+U2 （3）计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P=P1+P2对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P=UI=I 2R=以上公式I=I1+I2、U=U1+U2 和P=P1+P2既可用于纯电阻电路，也可用于非纯电阻电路。

既可以用于恒定电流，也可以用于交变电流。

【例1】已知如图，R1=6Ω ，R2=3Ω ，R3=4 Ω ，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为 ______________ 。

解：本题解法很多，注意灵活、巧妙。

经过观察发现三只电阻的电流关系最简单：电流之比是I1∶ I2∶I3=1∶2∶3；还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2Ω，因此电压之比是U1∶U2∶U3=1∶1∶2；在此基础上利用P=UI ，得P1∶P2∶P3=1∶2∶6【例 2】已知如图，两只灯泡 L 1、L 2分别标有“ 110V ，60W ”和“ 110V ，100W ”，另外有一只滑动变阻器 R ，将它们连接后接入 220V 的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？A.L 1B.L 1L 2C.RL 1 L 2D.解： A 、C 两图中灯泡不能正常发光。

高中物理(新人教版)必修第三册：串联电路和并联电路【精品课件】

1 1 1
或：I1 : I 2 : I 3 : : : :
R1 R2 R3
R3
结论：并联电路中，每个电阻分得的电流与其电阻成反比。
二、串、并联电路中的电压
1.串联电路
0
1
2
3
φ0
φ1
φ2
φ3
由电势差跟电势的关系，可得:
U01=φ0－φ1
U01+U12+U23 =φ0－φ3 = U03
U12=φ1－φ2
设滑动变阻器滑片上部分的电阻为 R ' ，则滑片下部分电阻为 R
0
R'
R R0 R '
R R0 R '
又 R0
1
3
R ，解得 R ' R0 ，故
2
2
B 正确。故选 B。
R ' ，则
6.（2021·吉林·东北师大附中高二月考）（多选）在如图甲所示的电路中，L1、L2
q0 q1 q2 q3

t
t
t
t
I0 = I1 = I2 = I 3
结论：串联电路中的电流处处相等。
一、串、并联电路中的电流
2.并联电路
电路中各处的电荷分布应保持不变，因此并联电路中，在相等时间内
通过干路0点的电荷量一定等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和。
1
0 2
3
q 0 = q 1 + q 2+ q 3
1
1
1
1
1

R 总 R1 R 2
Ri
Rn
并联电路中，如果保
1
若R i 增大，则减小

高二物理电动势串并联电路

嗦夺市安培阳光实验学校高二物理电动势、串并联电路知识精讲人教实验版一. 本周教学内容：第二章恒定电流电动势、串并联电路二. 重点、难点解析：1. 电动势的概念，对电动势的定义式的应用。

电池内部能量的转化；电动势概念的理解。

2. 熟练掌握串并联电路的特点；电路的串并联的计算。

表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会计算分压电阻和分流电阻。

三. 知识内容1. 电源（1）定义：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。

（2）作用：电源能在导体（或电路）中保持一定的电压。

2. 电动势（1）非静电力：在电源内部存在电场，电场方向是从正极指向负极。

根据电荷守恒定律，电源必须把自由电子不断地从正极搬运到负极，自由电子必须克服电场力做功，这就需要有“非静电力”作用于电子。

这个“非静电力”是电源提供的。

（2）电动势①定义：非静电力做功与电荷量的比值叫做电源的电动势②定义式：qWE=③单位：伏特，符号V④物理意义：反映电源把其它形式能转化为电能的本领的大小。

⑤方向规定：电动势为标量，为研究方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极方向3. 内阻：电源内部也是由导体组成的，也存在电阻。

这个电阻叫做电源的内阻，大小由电源自身特点决定。

4. 串联电路和并联电路的电流（1）串联电路各处的电流相等。

即0123I I I I===（2）并联电路的总电流等于各支路电流之和。

即0123I I I I=++5. 串联电路和并联电路的电压（1）串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。

即01122303U U U U++=（2）并联电路的总电压与各支路电压相等。

即123U U U U===6. 电阻的串联和并联（1）串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。

即21RRR+=，对于多个电阻的串联 ++=21R R R（2）并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。

即21111R R R +=，对于多个电阻的串联++=21111R R R 7. 串并联电路的分配关系（1）串联电路电压、功率与电阻成正比（2）并联电路电流、功率与电阻成反比8. 小量程电流表G （表头）的满偏电流I g 、内阻R g 和满偏电压U g（1）满偏电流I g ：表头指针偏转到最大刻度时的电流（2）内阻R g ：表头线圈的电阻叫做表头的内阻（3）满偏电压U g ：表头通过满偏电流时，加在它两端的电压由欧姆定律可知：U g =I g R g9. 小量程电流表改装成大量程电流表（1）原理：给小量程电流表并联一个分流电阻，就可以用来量度较大的电流（2）分流电阻的计算：,1g gR I R n n I ==- 10. 电流表改装成电压表（1）原理：给小量程电流表串联一个分压电阻，就可以用来量度很大的电压（2）分压电阻的计算：(1),g gU R n R n U =-= 11. 理想电压表和理想电流表认为电压表内阻无穷大，电流表内阻为零【典型例题】[例1] 下列关于电源电动势的说法正确的是（）A. 电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置B. 在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动C. 电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领D. 把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化解析：在电源内部，存在由正极指向负极的电场，正电荷受静电力的阻碍不能向正极移动，正是电源内部的化学作用或电磁作用提供非静电力才使正电荷从低电势的负极向高电势的正极移动，正是通过非静电力做功，实现了其它形式的能转化为电能。

人教版高中物理选修3-1：第二章 2.4实验：电表的改装与校对课件

第二章：恒定电流
§2.4实验：电表的改装与校对
导
1.知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表 (表头)改装而成的。
2.了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压。
3.理解表头改装成常用电压表和电流表的原理,会求分压电阻和分流电阻的阻值。
思
1.小量程电流表 G(表头)的三个主要参数 ①内阻 Rg：小量程电流表 G 的电阻。 ②满偏电流 Ig：小量程电流表 G 指针偏转到最大刻度时的电流。 ③满偏电压 Ug：小量程电流表 G 通过满偏电流时，加在它两端的电压，由欧姆定律可知：Ug＝ IgRg 。
R Rg n 1
小量程的表头 G 改装成
电压表 V
扩大量程计算
电表的总内阻
U＝Ig(R＋Rg) R＝UIg－Rg＝(n－1)Rg
其中 n＝UUg
Rv＝Rg＋R
评
小量程的表头 G 改装成电流表 A IgRg＝(I－Ig)R R＝II－gRIgg＝nR－g1
其中 n＝IIg
RA＝RR＋RRg g
读数为3.1V，则百分误差
3.13.010% 流跟电阻成反比，可得
R1＝I－IgIgRg＝0.12－×21×0－130－3×200Ω＝4.08Ω R2＝I－IgIgRg＝1－2×2×101－03－3×200Ω＝0.4Ω 按图乙接法，量程为 1A 时，R2 和 Rg 串联后与 R1 并联；量程为 0.1A 时，R1 和 R2 串联后与 Rg 并联，分别得： Ig(Rg＋R2)＝(1－Ig)R1，IgRg＝(0.1－Ig)(R1＋R2) 解得：R1＝0.41Ω，R2＝3.67Ω
U
I
Ig Rg
IR R
R并=0.050Ω

电流表内外接判断方法及应用

电流表内外接判断方法及应用在学完11.4 节内容《串联电路和并联电路》后，电流表的内外接作为串并联规律的应用，是电学实验常考察的重点内容。

电流表和电压表由表头改装而来，二表均有内阻，电流表内阻R A 远小于电压表内阻R V 。

由于表有内阻，无论采用电流表内接或者外接，用电压除以电流得到的测量值总是不等于真实值，存在误差。

一、内外接判断公式图 1内接法和外接法图1中左图是电流表的外接法，右图是电流表的内接法。

很多教辅资料给出判断内外接的方法是：x R <，采用外接法，测量值小于真实值；x R >，采用内接法，测量值大于真实值。

R x 为待测电阻真实值，R V 为电压表内阻，R A 为电流表内阻。

为便于学生记忆，概括为“小外偏小，大内偏大”。

第一个“小”指的是x R <，“外”指的是“电流表外接”，“偏小”指的是测量值小于真实值。

第一个“大”指的是x R >“内”指的是电流表内接，“偏大”指的是内接时的测量值大于真实值，测量偏大。

很多教辅资料都没有给出该公式的“来龙”，学生只能靠机械的记忆使用该公式。

在不明白该公式来源的情况下使用该公式，总是没有把问题弄清楚，这不是一种正确的学习态度。

二、公式推导比较R x的大小判断内外接的方法来源于比较外接法和内接法的相对误差。

哪种接法的相对误差更小，即测量值更接近真实值，就应采用哪种接法。

通过比较相对误差大小可以推导出这个公式。

采用电流表内接法，电阻的测量值为待测电阻值与电流表内阻之和，即内接法电阻的测量值R 测内=R x +R A .采用电流表外接法，电阻的测量值等于电压表和待测电阻并联后的阻值，即测量值R 外测= R V R x R V +R x. 采用电流表内接方式，相对误差δ1为A 1x x x R R R R R δ-==测内 (1) 外接法的相对误差δ2为x 2x 2x V x R R R R R R δ-==+ (2) 由于外接法的测量值是电压表和待测电阻并联后的阻值，测量值小于待测电阻的真实值，为了让相对误差取正值便于比较，在(2)式的分子上是用真实值减去测量值.若δ1<δ2，说明电流表内接的相对误差较小，测量值更接近真实值，那么电流表就要采用内接法；δ1>δ2，说明电流表使用外接法的相对误差较小，测量值a.内接法 b.外接法R X V R XA VA更接近待测电阻的真实值.若δ1>δ2，将(1)和(2)式代入，得到A x V xx R R R R R >+ 化简为2x A x A V 0R R R R R --< 不等式的解为0x R << (3) (3)式是不等式的严格解，和通常用的判断公式不一样。

高考物理电学实验专题1：电表的改装

电学实验专题1：电表改装1．电压表与电流表改装对比改装成电压表改装成电流表原理串联分压并联分流改装电路连接电阻大小 R 串＝U RU g R g ＝(n －1)R gR 并＝I g I R R g ＝R gn －1与扩程倍数n 的关系串联的电阻是原电表内阻的n－1倍并联的电阻是原电表内阻的1/(n－1)校准电路2.双量程电压表与电流表的原理(1)双量程电压表如图1所示，对于量程U 1，由U 1I g ＝R g ＋R 1可得：R 1＝U 1I g－R g ；对于量程U 2，由U 2I g ＝R g ＋R 1＋R 2可得：R 2＝U 2I g－R g －R 1，结合上述方程可得：R 2＝U 2－U 1I g. (2)双量程电流表如图2所示，对于量程I 1，电阻R 1、R 2串联而后与电流表并联，可得：I 1－I g I g ＝R gR 1＋R 2；对于量程I 2，电流表先与R 2串联，而后与R 1并联，可得：I 2－I g I g ＝R 2＋R gR 1；结合上述两方程可得：R1＝I1I g R gI2（I1－I g）；R2＝（I2－I1）I g R gI2（I1－I g）.例(2016·海南)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路．(1)已知表头G满偏电流为100 μA，表头上标记的内阻值为900 Ω.R1、R2和R3是定值电阻．利用R1和表头构成量程为1 mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表．若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V．则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1＝________ Ω，R2＝________ Ω，R3＝________ Ω.(2)用量程为3 V，内阻为2 500 Ω的标准电压表对改装表3 V挡的不同刻度进行校准．所用电池的电动势E为5 V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50 Ω和5 kΩ.为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为________ Ω的滑动变阻器．(3)校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近________(填“M”或“N”)端．(4)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值________(填“大于”或“小于”)900 Ω.【答案】(1)100910 2 000(2)50(3)M(4)大于【解析】(1)根据题意，R1与表头G构成量程为1 mA的电流表，则：I g R g＝(I－I g)R1，整理：R1＝100 Ω；若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为 1 V，则R2＝U ab－I g R gI＝1－0.091×10－3Ω＝910 Ω；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为 3 V，则R3＝U ac－I g R g－IR2I＝3－0.09－1×10－3×9101×10－3Ω＝2 000 Ω.(2)电压表与之并联之后，电阻小于2 500 Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值远小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50 Ω的电阻．(3)在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近M端，这样把并联部分电路短路，起到一种保护作用．(4)造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际其电阻偏大，故其实际阻值大于900 Ω.1．(2018·课标全国Ⅱ)某同学组装一个多用电表，可选用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干．要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA 和电压3 V两挡．回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分別是电流挡和电压挡的接线柱．(2)电阻箱的阻值应取R1＝________ Ω，R2＝________ Ω(保留到个位)答案 (1)如解析图所示 (2)100；2 910解析 (1)微安表并联一个小电阻改装成大量程的电流表，串联一个大电阻改装成大量程的电压表．改装图如图所示：(2)当接o 、a 接线柱时当电流表用，根据并联电路特点得：I g R g ＝(I －I g )R 1代入数据解得：R 1＝I g R gI －I g ＝100×10－6×9001×10－3－100×10－6 Ω＝100 Ω当接o 、b 接线柱时当电压表用，根据串联电路的特点得：I g R g ＋IR 2＝U解得：R 2＝U －I g R g I ＝3－100×10－6×9001×10－3Ω＝2 910 Ω.1.将满偏电流300μA g I =、内阻未知的电流表G 改装成电压表(1)利用如图所示的电路测量电流表G 的内阻(图中电源的电动势4V E =)：先闭合1S ,调节R ,使电流表指针偏转到满刻度；再闭合2S ,保持R 不变,调节'R ,使电流表指针偏转到满刻度的2/3,读出此时'R 的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值g R =________Ω。

电流表的内接法和外接法高中物理人教新课标版选修3-1第二章

偏大
图1 准外接法的特点：由于电压表的分流导致电流表的示数大于被测电阻电流的真实电流。
（2）如图 2 所示，电流表接在电压表两接线柱内侧，
叫“内接法”
准偏大
图2
内接法的特点：由于电流表的分压导致电压表示数大于被测电
阻电压的真实电压。
由此可见：由于电压表、电流表内阻的影响，内接法、外接法都有误差．
当 Rx RA
RV Rx
(即Rx
RARV , Rx为小电阻 )时，用外接法。
当 Rx RA
RV Rx
(即Rx
RARV )时，用内、外接法等效。
(3)试触法：当Rx、RV、RA阻值都未知时，如图3可
把电压表的一个接线端分别接b、c两点，观察两电表的示数变化: （由图：接b：外接法，电压准确，电流偏大。图3 接c：内接法，电流准确，电压偏大。）二者对比：若电流表示数变化明显，说明若接b（用外接）法，电压表分流太显著，实验误差大。因此应接c（内接法）。
IU
谢
导
谢
指
（1）直接比较法：（适用于 Rx、RA、RV 的大小大致可以估计）当 Rx≫RA 时，宜用内接法，即大电阻用内接法；当 Rx≪RV 时，宜用外接法，即小电阻用外接法。可记忆为“大内、小外”。
(2)公式计算法：（定量判断 RX 相对大小的方法）
当 Rx RA
RV Rx
(即Rx
RARV , Rx为大电阻 )时，用内接法
电流表的内接法和外接法
1
电流表内接法的定义电流表外接法的定义
2
电流表内接法误差分析电流表外接法误差分析
3
电流表内、外接法选取的原则
电学元件的选择
一.估算实验过程中可能出现的电流电压的最大值这种估算，最简单的做法是考虑将待测电阻与电源直接相联，求出电路中可能出现的最大电流的大至数值。二.选取电流表、电压表依据上述估算，本着两个原则选取电流表和电压表： 1．安全性原则：不超过电表量程（实际问题中可以比电表量程略大些。）。 2．准确性原则：在保证测量值不超过量程的情况下，指针偏转角角度越大，测量值的精度通常越高。