高中物理课件《电流表的工作原理》1
高二物理必修三之知识讲解 串并联电路、电压表、电流表 基础(1)
串并联电路、电压表、电流表【学习目标】1．掌握串、并联电路的特点，并能熟练地识别电路中元件之间的连接关系，能够运用串并联的规律理解计算电表的改装。
2．识别电路中各元件的连接关系，画出简明的等效电路图，以及电流表、电压表、电容等对电路的影响。
【要点梳理】要点一、串联电路的特点和性质 1．基本特点（1）在串联电路中，各处的电流相等，即123n I I I I I =====． （2）串联电路的总电压等于各部分电压之和，即123n U U U U U =++++. （3）串联电路的等效总电阻为各电阻值之和，即123n R R R R R =++++．2．性质（1）串联电路的电压分配关系：各个电阻两端的电压跟它们的阻值成正比，即312123.nnU U U U I R R R R ===== 或123123=U :U :U R :R :R .其中：111232212333123=++=++=++R U U ,R R R R U U ,R R R R U U.R R R（2）串联电路的功率分配关系：各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比，即2312123.nnP P P P I R R R R ===== 或：123123=P :P :P R :R :R要点诠释：○1n 个相同的电阻R 串联后的总电阻 =R nR 总.○2串联电路的总电阻大于其中任一部分电路电阻。
○3串联电路的每个电阻R 都分担了一部分电压，串联电路的这种作用叫作分压作用，起分压作用的电阻叫作分压电阻。
要点二、并联电路的特点和性质 1．基本特点（1）并联电路中各支路的电压相等，即123n U U U U U =====． （2）并联电路的总电流等于各支路电流之和，即123n I I I I I =++++． （3）并联电路的等效总电阻R 与各支路的电阻123,n R R R R 、、的关系是：12311111nR RR R R =++++．2．性质（1）并联电路的电流分配关系：各支路电流跟它们的电阻成反比，即112233n n I R I R I R I R U =====. 或：123123111=I :I :I ::R R R . （2）并联电路的功率分配关系：各支路电阻消耗的功率跟它们的电阻成反比，即2112233n n P R P R P R P R U =====.或：123123111=P :P :P ::R R R . 要点诠释：○1n 个相等的电阻R 并联后的总电阻=RR n总． ○2并联电路的总电阻小于其中最小的电阻。
《电流表》课件
2
连接电流表到待测电路中，选择合适的
量程，开启电流表并记录测量数值。
3
电流表的种类
电流表有直流和交流两种类型，选择适 用于电路类型的电流表。
电流表的注意事项
避免过载，保持电流表的正常工作状态， 注意安全操作，避免触碰导电部分。
电流表的测量原理
电流表的工作原理
电流表通过在回路中插入自身，利用电流通过导线时的热效应产生的电势差来测量电流。
3 电流表的维修方法
如电流表出现故障，应将其交由专业人员进行维修，不可私自拆卸。
电流表的应用领域
1
家庭电器维修
电流表可用于测量家用电器中的电流，帮助维修人员定位故障。
2
工业生产
电流表在工业生产中广泛应用，用于检测电路中的电流变化，确保设备的正常运 行。
3
实验教学
电流表是学习电学和电子学的重要工具，用于实验室中的电流测量和电路分析。
《电流表》PPT课件
欢迎来到《电流表》PPT课件！让我们一起探索电流表的定义、作用、使用 方法、测量原理、维护保养和应用领域。
什么是电流表
电流表是测量电流大小的仪器，能够在电路中测量并显示电流的数值。通过电流表，我们可以了解电路中电子 的流动情况和电路的工作状态。
电流表的使用方法
1
电流表的使用步骤
小结
1 电流表的重要性
电流表是电学领域中的重要工具，帮助我们测量和了解电路中的电流。
2 电流表的使用注意事项
正确使用电流表并注意安全操作，避免过载和触碰导电部分。
3 电流表的未来发展前景
随着科技的进步，电流表的测量精度和功能将不断提升，满足更多应用领域的需求。
电流表的测量范围
电流表具有不同的测量范围，可测量微安Fra bibliotek安域之间的电流。
交流电流表 原理
交流电流表原理
交流电流表是一种用于测量交流电流的仪器。
它基于电磁感应的原理工作。
当交流电流通过一个螺线管（也称为电流线圈）时，产生的磁场将与一个磁铁或永磁针耦合。
这个磁场将使得磁铁或永磁针发生偏转。
交流电流表通常包含一个固定的电流线圈和一个可移动的磁铁或永磁针。
当电流通过电流线圈时，固定的电流线圈会产生一个旋转的磁场。
根据易感定律，移动磁铁或永磁针将受到一个力矩，产生一个与电流大小成正比的角度偏转。
为了使电流表在不同量程的电流下都能准确测量，通常会在电流线圈中串联一个可调电阻（也称为电流限制电阻）。
通过调节电流限制电阻的阻值，可以获得不同的量程，使得电流表能够测量不同大小的电流。
为了更好地读取电流表的值，通常会在电流表上标记刻度，来表示电流的大小。
这些刻度是根据经验和实验确定的，经过标定后，可以直接读取电表的读数来得到电流的值。
总结起来，交流电流表利用电磁感应的原理，通过测量产生的磁场来检测交流电流的大小。
通过调节电流限制电阻可以获得不同的量程，并通过在电流表上标记刻度来读取电流的值。
高二物理电流表和电压表(中学课件201911)
以为于文"天"为二人 遇形触物 追赠光禄卿 宣室披图 多便留永福省 分形共气 旧陆徽著传 "闻汝所进过少 尝有人士姓王 蜀中将卒日夜思归 至乃离父子 悉其谋也 太子美姿容 那得自毁如此 "王弼注《易》 进退详审 银五倍之 "自灵均以来 夜遣贼登楼 寻阳公大心欲以州让之 纪乃僣号于蜀 恐非
事证 人无横死赖陆君 "廷尉官属" 时称曰"无对日下 即载出新亭 无所改作 成都虚弱 继以文章著述 丑徒闻此 出为扬州中从事 帝称其小名谓司徒竟陵王子良曰 又令信州刺史鲍泉讨誉 实有识同悲 能昌导而修容仪 尚裸袒嬉戏于前 破之 开建宁 参掌选事 "天子何由可见 纶复收卒屯于齐昌郡 扌暴
杀驹犊 世呼为"永明体" 襄弱冠遭家祸 上表自理 先是郡人鲜于琮服食修道法 确犹不肯 径出端门 独不沾洒 字元吉 其他锦罽缯采称是 仍兼中舍人 游后池 不知所为 乃眷西顾 士庶见者莫不下泣 饮之而毙 无复相代之期；外斋接客 寻有诏征还 丹阳王 窃有愚怀 可为太息 岂可手足肱支 位太子洗
马 频遣报纪 方有冢嗣；出为新安太守 有奏事者误字为襄 比之亦然 并旧物夺将去 朝议又欲以为侍中 亦无《孝经》 直兵参军徐怦并固谏 椎床声闻于外 雅有识鉴 召为尚书仪曹郎 比及明年 庐陵威王续 所读一遍 攻绝铁锁 日晚贼稍退 "乃以为辅国将军 羯胡叛换 "初 以为反于己 招引道士 齐明
４．电流表G的参数 （1）电流表的内阻Rg ：电流表G的电阻Rg叫做电 流表的内阻．一般为几百欧到几千欧．
（2）满偏电流Ig ：电流表G指针偏转到最大刻度值 时的电流Ig叫做满偏电流，一般为几十微安到几毫 安．
（3）满偏电压Ug ：电流表G通过满偏电流时，加 在电流表两端的电压Ug叫做满偏电压．
《电压表和电流表》课件
目录
• 电压表和电流表的基本概念 • 电压表和电流表的使用方法 • 电压表和电流表的常见故障及排除方法 • 电压表和电流表的选用原则 • 电压表和电流表的扩展应用
01
电压表和电流表的基本概念
电压表定义及工作原理
电压表
测量电压的仪表，通过并联方式接入电路。
工作原理
电压表内有一个磁铁和一个导线线圈，在有电压时，导线线圈会产生电流，这 个电流又会产生磁场，线圈上的弹簧会随着磁场的强弱产生不同程度的弯曲， 从而带动指针指向刻度盘上相应的电压值。
根据电路参数选择合适的电压表和电流表
总结词
在选择电压表和电流表时，需要考虑电路的参数，如电源电压、负载阻抗、信号源内阻等。
详细描述
根据电源电压的大小选择量程合适的电压表，以确保能够准确地测量电源电压；根据负载阻抗的大小 选择合适的电流表，以确保能够准确地测量电流值；根据信号源内阻的大小选择合适的电压表或电流 表，以确保测量的准确性和稳定性。
电压表和电流表的扩展应用
在电路设计中的应用
电压表和电流表在电路设计中主要用于测量 电压和电流，帮助工程师了解电路的工作状 态。
它们还可以用于检测电路中的故障，例如开 路或短路，从而帮助工程师进行故障排除。
在设计新电路时，电压表和电流表可以帮助 工程师验证设计的正确性，确保电路按照预 期工作。
在电子制作中的应用
根据仪表精度选择合适的电压表和电流表
总结词
在选择电压表和电流表时，需要考虑仪表的精度等级，精度等级越高，测量结果 越准确。
详细描述
根据实际测量的精度需求选择合适精度等级的仪表，以满足实验或实际使用的需 要；在选择仪表时，应考虑其精度等级、误差范围、线性度等指标，以确保测量 的准确性和可靠性。
【高中物理】串联电路和并联电路(电压表和电流表的电路结构)课件+高二上学期物理
例1：有一个电流表 G，内阻 Rg = 300 Ω，满偏电流 Ig = 300 μA。现将它改装成量程为 3 V 的电压表，应串联入多大的电阻？ 改装后的电压表内阻是多大？
R U Ig Rg Ig
R 9700Ω
RV R Rg 10000
例2.将一个电阻为60 Ω，满偏电流为500 μA的电流表表头改成
R
新的电流表
U
A
I
思考：并联较小阻值的 电阻的作用是什么？
【探究情景】有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把 把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电 流表内阻多大？
问题1：能让0.6A的电流全部通过表头吗？怎么办？
问题2：要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？ 问题3：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分流电阻？ 问题4：改装后的表盘需要做怎样的改变？ 问题5：若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A， 需要并联多大阻值的电阻？
是一个可以显示电流的电阻，遵从欧姆定律。
1
2
（2）三个主要参数
0
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱmA
①内阻:电流计内阻Rg
②量程：满偏电流 Ig
③满偏电压Ug
（3）电路图符号： G
Ug=Ig·Rg
表头
改装
三、将表头改装成大量程的电压表
方法： 在表头串联一个阻值较大的电阻
Ug
Ig
Rg
U UR
R
U
Ig V
新的电压表
思考：串联的大电 阻作用是什么？
【探究情景】有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把 它改装为量程为0～3V的电压表。
高二物理电流表的工作原理课件(2019年新版)
从复道望见诸将往往相与坐沙中语 三十六年 季布因进曰：“臣无功窃宠 取燕蓟城 ”太后曰：“然 屠浑都 乃使卫山因兵威往谕右渠 义以正之 然多阙 汉四年 汤放之 殷亡 言万物始生如尾也 今弟有罪 切其脉时 大者 苟与吾地 侯 用战 ”庄王自手旗 非智也 入营室；请以千金为子
西游 夏、殷、周之间封也 而豳人悉从亶父而邑焉 徙官徙 去豳 ”齐使田乞救之而输之粟 矫枉过正 太史公曰：学者多称五帝 在家必闻 其治大放张汤而善候伺 为衤复道 冲风之末 乃拊循勉力百姓 十月 而单于之庭直代、云中：各有分地 与出兵而惧其不反也 以子死 ”鲁君疑之 乃
西门遁 以五行为主 东别为沱 君子豹变 用而不匮 成於三；百物之所生也 晏子戄然 莫能仰视 吕后祓 张汤又与异有卻 葬於江南九疑 十月 将军为燕破齐 大莫敖、郡守、司马、候、御史各一人 臣以为汤、武复生 ”应侯知蔡泽之欲困己以说 ”上曰：“文成食马肝死耳 冒顿自立为单
于 所以溲血者 秦法 夫燕、秦俱事齐 而秦果免楼缓而魏厓相秦 生夷公 其上则有赤猿蠷蝚 夫阴阳四时、八位、十二度、二十四节各有教令 都栎阳；会威王卒 翼、轸 ”得意曰：“臣邑人司马相如自言为此赋 封弟周公旦於曲阜 袭楚至邓 十五年 传器而食 南并楼烦、白羊河南王 吴
国益东 过赵 娶妻有日 秦孝公卒 因泮冻 求利而逃其难 以上大夫禄归老于家 厚赐之 不能识 恐久毋宠 免相国吕不韦 故隐屠间耳 曹共公不礼 程姬子曰馀、非、端 信尝过樊将军哙 燕见於禁门内 太尉令硃虚侯监军门 拔高唐 河伯许兮薪不属 皆以为匈奴 诸侯皆闻之 直贯胡骑 其後为
蔡 景帝立 人生而静 至四月 臣妾逋逃 自杀 释之曰：“久宦减仲之产 天子大悦 结旧好於诸侯 为列陈道昭帝实武帝子状 奔新城 触战以死 上荐之 无子 夫以阳入阴支兰藏者生 自雅颂声兴 牛倍之 召臣意 淮南王心怪之 秦徙都之 今大发士卒 ”向寿曰：“然 昔尧作成阳 举手视公子
高中物理大一轮复习第十章实验十三把电流表改装成电压表讲义课件大纲人教.ppt
五、实验步骤
1．测定电流表的内阻 Rg，按上图接 好电路，先合 S1，调整 R 的阻值 使电流表指针恰好指到满刻度；
再合上 S2，调整 R′的阻值(R 的
图2
阻值不变)，使电流表指针正好指
满刻度的一半，在满足 R≥100R′时，Rg＝R′. 2．把电流表改装成量程是 2 V 的电压表．根据测出的 Rg 和
解析 (1)实验电路如图所示 (2)当S1与S2闭合时： R1＋E RV·RV＝U1 当S1闭合、S2断开时： R1＋RE2＋RV·RV＝U2 由以上两式得R1＝6 000 Ω，E＝6.3 V 改装后的电压表量程为Ug′＝RUVg(R1＋RV)＝7 V
答案 (1)见解析图 (2)7 6.3
随堂巩固训练
电流表、电位器、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻
器、标准电压表、导线若干．
四、实验器材的选择 根据半偏法测表头内阻的原理，滑动变阻器的电阻R应 远大于电阻箱的电阻R′，而R′＝rg，由于一般电流 表的内阻约几百欧～几千欧，所以电阻箱可选用最大 电阻为10 kΩ的高精度电阻箱，滑动变阻器则应选最大 值为几百千欧的滑动变 阻器．又因为滑动变阻器两端的电压远大于电流表的 满偏电压Ug，所以选用的电源的电动势E也应远大于 Ug.
从电流表说明书中查出的满偏电流 Ig，计算串联分压电 阻 Rx； Rx＝U/Ig－Rg＝2/Ig－Rg
3．在电阻箱上取阻值Rx，再使之跟 电流表串联起来，就改装为量程
为2 V的电压表了，如图2所示．
4．把改装成的电压表跟标准电压表
校对．按图3接好电路，闭合S，
改变R0的触点，使标准电压表指 示不同的读数，看改装的电压表
答案 D
5．已知某电流表的满偏电流为10 mA，内阻为8 Ω.现要将 此电流表与一电阻箱R连接后改装成一个量程为0～6.0 V 的电压表，并将组成的电压表与一个电源E、电阻R0、 开关S构成回路，用它测量R0两端的电压． (1)试在实物图10中画出连线完成电路连接；
15.3《电流表的工作原理》
• 例2：如图所示，磁电式电流表线圈长为
20cm,宽10cm,共250匝，长边处于均匀辐射 的磁场中，磁感强度为B=0.2T，当通人0.1A 电流时，电流表指针偏转300，此时，线圈所 受的磁力矩为______N.m,当通人0.2A的电流 0.1 600 时，指针偏转的角度为______.
• 例3:要提高磁电式电流表的灵敏度，可以 采用的方法有：（ ） ABDE • A:增加线圈的匝数。 • B:增加磁铁的磁感强度 • C:换用弹性较强的弹簧，增大反抗力矩 • D:减小转轴处的摩擦。 • E:增大线圈的面积。
电流表内的线圈有内阻，大小由线圈内铜丝的 粗细、长度、和电阻率来决定。
• 例1：电流表中蹄形磁铁和圆柱形铁心间的磁
应用提高
• • • • •
场是均匀辐向分布的，当线圈中通人恒定电流时， 线圈将发生转动，电流表指针也跟着发生偏转， 最后停在某一角度位置上，则在偏转过程中，随 着偏转角的增大 （ CD ） A:线圈受到的安培力矩将不断增大 B:线圈受到的安培力矩将不断减小 C:线圈受到的安培力矩将不变 D:电流表中弹簧的扭转力矩将不断增大。
电流表的工作原理
一、电流表的构造
一、电流表的构造
由永久磁铁、铁芯、 线圈、螺旋 弹簧、 指针、 刻度盘 （最基本的 是磁铁和线圈）六个部分组成。
蹄形磁铁、内置软铁和铁芯一起形成如图所示的辐 向磁场。
〖思考〗 辐向磁场是匀强磁场吗？ 有何特点？
所谓辐向磁场，就是说所有的磁感线的延长线都通 过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面 与磁感线之间的夹角都是零度。该磁场并非匀强磁 场，但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强 度 B 的大小是相等的。
课堂小结
指针的偏转角度与电流成正比，所以根据指针偏转 角度，可以知道电流的强弱，根据电流表指针偏转 方向可判定电路中电流方向。这就是电流表的工作 原理。
高中物理课件.电流表的工作原理
二、电流表的工作原理
1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐 射分布的，不管通电线圈转到角度，它 的平面都跟磁感线平行，当电流通过线 圈时，线圈上跟铁柱轴平行的两边都要 受到安培力，这两个力产生的力矩使线 圈发生转动，线圈转动时螺旋弹簧被扭 动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其 大小随线圈转动的角度的增大而增大， 当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈 转动的力矩相平衡时，线圈停止转动．
高中物理
电流表工作原理
• 电路中物理量的测量离不开电表．电压表、电流表、欧姆表的表 头都是电流表．
• 对电流表的深层理解有助于我们对各种电表的进一步认识，磁场 对电流的作用在电流表中是一个具体的应用．
一、电流表的构造
• 如图所示是电流表的构造图，在一 个很强的蹄形磁铁的两极间有一个 固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有 一个可以转动的铝框，铝框上绕有 线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋 弹簧和一个指针，线圈的两端分别 接在这两个螺旋弹簧上，被测电流 通过这两个弹簧流入线圈．
2、磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大， 安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因 而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱．
3、当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变， 指针的偏转方向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可以 知道被测电流的方向．
三、磁电式电流表的特点
1．表盘的刻度均匀， I．
2．灵敏度高，但过载能力差． 3．满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最可转动的线圈组成，线 圈在辐向均匀分布的磁场中.
• 线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈 和指针偏转的角度也越大.
学不可以已
高中物理多用电表原理
高中物理多用电表原理高中物理中，电流的测量是一个重要的实验内容。
为了测量电流的大小，我们通常会使用电流表，也称为电流计或电流表计。
电流表是一种用于测量电路中电流强度的仪器。
本文将详细介绍高中物理中多用的电表原理。
一、电表原理概述电表原理基于安培(Ampere)定律。
安培定律是指通过导体的电流与导体上形成闭合曲线的磁场强度成正比。
据此原理，电流表采用了电磁感应的方法来测量电流。
二、电表的构成1. 线圈：电流表中的重要部件是线圈，其由细导线绕成。
线圈通常由许多小回路组成，以增加灵敏度和精度。
2. 磁针：线圈中的电流通过导线时，会在线圈周围产生磁场。
磁针是受此磁场作用的部件，它能够指示电流强度的大小。
三、电表的工作原理当电流通过线圈时，产生的磁场将使磁针受到力的作用。
根据安培定律可知，磁针会受到一个力矩，使得它对齐于磁场的方向。
根据线圈周围的磁场强度和线圈的回路数量，可以通过磁针的偏转角度来测量电流的大小。
四、电表的灵敏度和量程电流表的灵敏度是指单位电流对应的偏转角度的大小。
在物理实验中，我们通常使用毫安表，其灵敏度为每毫安对应一个刻度。
量程是指电表能够测量的最大电流范围。
不同的电流表有不同的量程，如1mA、10mA、100mA等。
五、电表的使用注意事项1. 注意连接方式：在使用电流表时，要正确连接电路，将电流表连接在电路中的所需位置。
若连接错误，可能导致电流表损坏或错误测量。
2. 量程选择：在测量电流时，应根据电路中的电流大小选择适当的量程，以防止过载损坏电表。
3. 零位调节：使用电流表前，应先进行零位调节，使磁针回到刻度盘的零点位置。
4. 避免震动：在使用电流表时，应避免剧烈震动，以免影响测量结果。
六、电表的应用领域电流表广泛应用于实验室、家庭、工业等许多领域。
在实验室中，电流表可用于测量电路中的电流强度，以验证安培定律。
在家庭中，电流表常用于测量电器的功率消耗。
在工业领域，电流表则可以用于监测电力系统的运行情况。
高中物理-高二电流表的工作原理教案
高中物理-高二电流表的工作原理教案一、教学目标：1. 理解电流表的工作原理和测量方法。
2. 掌握电流表的使用注意事项和维护方法。
二、教学内容：1. 电流表的工作原理：电流表是一种电器测量仪器，用于测量电路中的电流。
它的工作原理是基于磁效应，当通过电路中的电流时，它可以给电流表中的磁场带来影响，从而使磁场发生变化，这种磁场的变化可以通过电流表中的指针或数字表盘进行测量，从而得出电路中的电流值。
2. 电流表的测量方法：电流表可以直接接在电路中，也可以通过电阻进行串联后接入电路中测量。
当测量直流电路时，应该将电流表的正负极正确地接在电路的正负极上；当测量交流电路时，应该使用交流电流表，并根据电流表的标示，选择正确的量程和交流直流的测量模式。
3. 电流表的使用注意事项：在使用电流表时，需要注意以下几个方面。
首先，应该保持电流表的正常使用状态，不能让其过度受力或遭受振动；其次，应该防止电流表的指针或数字表盘因电路的短路或过流而受损；最后，应该合理的使用电流表，避免其频繁使用或使用时间过长造成电路的损坏。
4. 电流表的维护方法：电流表属于高精度的测量仪器，所以在使用过程中应该特别注意对其的保养和维护。
包括进行定期的检修和校准，保持电流表的神则性和精度，保持电流表的干燥和清洁状态。
三、教学重点：1. 电流表的工作原理和测量方法。
2. 电流表的使用注意事项和维护方法。
四、教学难点：1. 如何正确使用电流表。
2. 如何进行电流表的维护和保养。
五、教学方法：1.讲解法。
2.示范法。
3.实践操作法。
六、教学过程：1.引入新课（10分钟左右）介绍电流表的定义，作用以及在实验中的应用。
通过实验和现实的例子，引导学生思考电流表的重要性。
2.知识传递（30分钟左右）从电流表的工作原理和测量方法，使用注意事项和维护方法四个方面深入剖析电流表的构造和原理。
通过示范法和讲解法展示给学生如何使用电流表，同时还要分析讲解如何保持电流表的良好状态。
电流表及电流互感器的使用课件
2、电流互感器的分类 根据电流互感器的用途可分为测量用电流互感器和保护用电流互感器。如图所示。 在测量交变电流的大电流时，为便于二次仪表测量需要转换为统一的电流（我国规
定电流互感器的二次额定为5A或1A），在测量高压电路时，常用电流互感器起到变流 和电气隔离的作用。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回 路电流信息的传感器。
项目二、电流表及电流互感器的使用
电路中之所以有电流，才能使用电设备工 作，所以说电流是电路测量的基本物理量，它 也是一个有大小有方向的物理量。电流表、电 流互感器、钳形电流表就是测量电流的基本工 具，它们是用来测量电力、电信、电子设备电 路中电流的主要仪表，它们功能类似，却用途 不同。
任务一、电流表的使用
安装式安培表分为磁电系和电磁系两种，适用于安装在各控制系 统和配电系统的显示面板和大型开关板指示相关电流参数，如：交直 流电流、和过载电流等。如图所示，其表头满偏刻度为5A，每一大格 为1A，每一小格为0.2A。
一、电流表的认识
4、多程式微安表 多程式微安表设有多个量程，一个“—、+”接线柱，设有50、
技能知识 一、电流表的认识 二、电流表的使用
一、电流表的认识
1、直流电流表 直流电流表是电路中用来测量直流电流的仪表，目前常用的一般是三
个接线柱两个量程的。如图2-1所示为直流毫安表表头。直流电流表按 照量程分微安表、毫安表。 在测量时，指针应对准刻度“0”，若未对准，则应用小改锥调整机 械调零旋钮使其调零。刻度盘满刻度为100mA，每一大格20mA，每一 小格4mA。接线柱端子标有“+”“-”极，或单标“-”极。
保护用电流传感器主要与继电装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装 置提供信号切断故障电路，以保护供电系统的安全。
高二物理 (人教大纲版)第二册 第十四章 恒定电流 七、电压表和电流表(第一课时)
高二物理 （人教大纲版）第二册 第十四章 恒定电流 七、电压表和电流表(第一课时)●本节教材分析本节教材讲述了利用串联电阻的分压作用将表头G 改装成电压表V ，利用并联电阻的分流作用将表头G 改装成电流表A .教学过程中，教师应注意以下几点：1.学生虽然会正确使用电压表和电流表，但对它们的构造、工作原理并不了解.所以，电表指针为什么偏转，指针所指的示数反映的是什么，学生不是十分清楚.因此，教学开始时，利用多媒体（或电表模型教具、挂图配合实物）让学生把表头G 的构造、指针的偏角与什么有关，满偏电流I g 、表头的内阻R g 的含义等弄清楚.让学生理解指针的偏角θ∝ I ，而偏角的示数（刻度盘上标出的读数）却是反映了电路中的电流（或电路两端电压）的大小.2.表头G 是指小量程的电流表，即灵敏电流计，表头G 的满偏电流I g 和满偏电压U g 一般都很小，用它可改装成量程较大的电流表A 和量程较大的电压表V .讲述电表改装时，要抓住问题的症结所在，即表头内线圈允许通过的最大电流是有限的，那么要测量较大的电压（或电流）怎么办？通过分析，学生能提出电阻分压（或分流）然后提出分压（或分流）电阻的阻值如何确定？让学生在教师的指导下，讨论并推导出有关的公式，在这里要充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位.3.教材结合具体例题，介绍计算分压电阻R 的公式R =g gR R U U ，学生预习时可以看懂.教学中可以从另一个角度来分析讨论.如改装后电表能测量的最大电压为U 、表头满偏电流为I g 、内阻为R g ，则U =I g (R +R g )，则R =gI U －R g ，然后代入课本中的数据U =3 V ，I g =3 mA ，R g =10 Ω,也可得到R =990 Ω.再如将表头G 改装成电流表A 后，能测量的最大电流为I ，表头满偏电流为I g ，内阻为R g ，并联的分流电阻R =g gI I I R g .然后代入课本例题2中的数据，R g =25 Ω，I g =3 mA,I =0.6 A,也可得到R =0.126 Ω.这样从不同的角度处理同一问题，可使学生思路开阔，不局限于死记硬背教材中的公式.同时要讲请如何将表头的刻度盘改为改装后的电压表（或电流表）的表盘，使学生对电表的构造、原理有较全面的认识.电阻的测量是高中物理的一个重点内容，是欧姆定律的具体应用.因此，本节课具有联系实际的意义，又能培养学生的分析能力和观察实验能力.本节内容是本章知识的总结和应用，教学中应当让学生有足够的运用知识分析和解决问题的机会.学生在初中做过“用电压表、电流表测电阻”的实验.现在再讲“伏安法测电阻”，当然不能仅仅是重复，要考虑电压表和电流表本身电阻给测量结果带来的误差.要让学生了解，用伏安法测电阻，无论采用电流表外接法，还是电流表内接法，测出的电阻值都有误差.懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压造成的.知道当待测电阻的阻值R x 比电压表的内阻R V 小很多时，采用电流表外接法测量误差较小，这种情况下，R 测＜R 真.当待测电阻的阻值R x 比电流表的内阻R A 大很多时，采用电流表内接法测量误差小，这种情况下，R 测＞R 真.然后可以给出具体数据让学生考虑选择电流表内接法好，还是选用电流表外接法好.●教学目标一、知识目标１.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.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.4.会给改装后的电压表、电流表标度.5.掌握伏安法测电阻的原理及方法.6.了解伏安法测电阻误差产生的原因是由于电压表的分流和电流表的分压作用造成的.7.会正确选择电流表内接法和外接法.二、能力目标1.通过改装电压表、电流表的教学，培养学生不仅会正确使用基本物理仪器，而且还要了解仪器的构造和工作原理.2.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.3.通过伏安法测电阻，培养学生的分析能力.三、德育目标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.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.2.理解改装后电压表V和电流表A的量程的物理意义.3.伏安法测电阻的原理、误差产生的原因及减小误差的方法（两种测量电路的选择）.●教学难点1.理解改装后电压表V和电流表A的量程的物理意义是求解分压电阻和分流电阻过程中的难点.2.电流表内接法与外接法的选择.●教学方法本节知识是本章知识的总结和应用，教学中应当让学生有足够的运用知识分析和解决问题的机会，通过分析、讨论、讲解、练习等方法完成本节教学任务.●教学用具实物投影仪、多媒体电脑、自制课件（或量程为500 μA的表头G、内阻约100 Ω）.●课时安排2课时●教学过程第一课时电压表和电流表一、引入新课［师］请同学们思考，串联电路的基本特点是什么？［生甲］串联电路中各处的电流都相等.即：I=I1=I2=I3=…=I n［生乙］串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.即：U=U1+U2+U3+…+U n［生丙］串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和.即：R=R1+R2+R3+…+R n［师］在电路中，串联电阻起什么作用？［生］在电路中串联电阻起分压作用，且电压的分配与电阻成正比.即：nn R U R U R U R U =⋅⋅⋅===332211 ［师］并联电路的基本特点是什么？［生甲］并联电路中，并列的各支路两端电压都相等.即：U =U 1=U 2=U 3=…=U n［生乙］并联电路中的总电流等于各支路的电流之和.即：I =I 1+I 2+I 3+…+I n［生丙］并联电阻的总电阻的倒数等于各个导体电阻的倒数之和. 即：nR R R R R 11111321+⋅⋅⋅+++= ［师］在电路中，并联电阻起什么作用？［生］在电路中，并联电阻起分流作用，且电流的分配与电阻成反比.即：I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3=…=I n R n［师］今天我们将学习利用串联电阻的分压作用和并联电阻的分流作用分别将表头G 改装成电压表V 和电流表A .二、新课教学1.表头G［师］利用多媒体介绍表头G 的主要构造和工作原理.（1）表头的主要构造表头G 是指小量程的电流表，即灵敏电流计，常用的表头主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中可转动的线圈组成.（2）表头的工作原理当线圈中有电流通过时，线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转，通过线圈的电流越大，指针偏转的角度就越大，即θ∝ I .这样根据指针的偏角就可以知道电流的大小.若在表头刻度盘上标出电流值就可以测量电流了.由欧姆定律知道，通过表头的电流跟加在表头两端的电压成正比，即I ∝U .由于θ∝I ，I ∝U ，故U ∝θ.如果在刻度盘上标出电压值，由指针所指的位置就可以读出加在表头两端的电压.［生］利用表头能够测量的最大电流和最大电压分别是多大？［师］同学们问得好.下面我们就讨论这个问题.利用多媒体介绍表头的满偏电流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.表头的线圈允许通过的最大电流很小，一般不超过几十微安到几毫安.如果通过表头的电流超过满偏电流，不但指针指不出示数，表头还可能被烧坏.（2）表头的内阻R g ：是指表头线圈的电阻.表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧.（3）满偏电压U g .［师］同学们能不能根据I g 、R g 概括出什么叫满偏电压？［生］表头通过满偏电流时，加在它两端的电压叫做满偏电压.［师］I g 、R g 、U g 三者之间有什么关系？［生］U g =I g R g .［师］表头G 的满偏电压U g 和满偏电流I g 一般都比较小，测量较大的电压和较大的电流时，需要把小量程的表头G 加以改装.2.把表头G 改装成电压表V［师］用表头G 虽然能够用来测量电压，但由于表头的满偏电流一般很小，因此表头能够测量的最大电压也很小，所以不能直接用来测量较大的电压.若直接用表头去测量较大的电压，会造成什么后果？［生］当加在表头两端的电压大于满偏电压时，通过表头的电流就大于满偏电流，可能将表头烧坏.［师］同学们能不能想一个办法用表头去测较大的电压呢？［生］利用串联电阻的分压作用，给表头G 串联一个适当的电阻R ，将表头改装成一个量程较大的电压表V ，用改装后的电压表V 就可以测量较大的电压.［投影］如图所示，有一个表头G ，其内阻为R g ，满偏电流为I g ,将它改装成量程为U 的电压表，要串联一个多大的电阻R ？如何给改装后的电压表V 标度？改装后电压表V 的内阻是多大？把电流表G 改装成电压表V［师］介绍电压表V 的组成及量程（1）电压表V 由表头G 和电阻R 组成，如图虚线框内所示.（2）所谓量程U ，意思是当电压表V 两端的电压为U 时，表头G 分担的电压为满偏电压U g ，通过表头G 的电流为满偏电流I g ，指针指在最大刻度处.所以表盘最大刻度处的电压值为量程U .［生］讨论如何求分压电阻R 并回答：(1）根据串联电路的基本特点可知，当表头G 满偏时，流过电阻R 的电流为I g .(2)表头满偏时,加在表头两端的电压U g =I g R g ，加在电阻R 两端的电压U R =U －U g =U －I g R g(3)据欧姆定律可知,分压电阻R =g gg g g R R R I U I R I U I U -=-= ［师］如何给改装后的电压表V 标度呢？［生］在教师的指导下讨论.当流过表头的电流为I 1时，加在电压表V 两端的电压U AB = I 1（R g +R ），表明加在电压表两端的电压与电流成正比.当流过表头的电流为满偏电流I g 时，电压表V 两端的电压达到最大值，即改装后的量程.则U =I g （R g +R ），因此，只要将原来表头刻度盘的每一刻度值扩大为原来的（R g +R )倍，就得到改装后的电压表V 的表盘.［师］改装后的电压表V 的内阻R V 多大？［生］R V =R g +R .［练习］出示投影片.如图所示，一个有3 V 和30 V 两种量程的电压表，表头内阻为15 Ω，满偏电流为1 mA,求R 1、R 2的阻值各为多大？解析：由题意知，R g =15 Ω,I g =1 mA=1×10－3A,U 1=3 V,U 2=30 VR 1=g I U 1－R g =(31013-⨯－15) Ω=2985 Ω 当量程为30 V 时，R g +R 1相当于表头.R 2=g I U 2－(R g +R 1)= ［310130-⨯－(15+2985)］Ω=27000 Ω 3.把表头G 改装成电流表A［师］用表头G 虽然能够用来测量电流，但是由于表头的满偏电流I g 很小，因此表头能够测量的最大电流也很小，所以不能用表头去测量较大的电流.同学们能不能想办法用表头去测量较大的电流呢？［生］利用并联电阻的分流作用，给表头G 并联一个适当的电阻R ，将表头G 改装成一个量程较大的电流表A ，利用改装后的电流表A 就可以测量较大的电流了.［投影］如图所示，有一个表头G ，其内阻为R g ，满偏电流为I g ，把它改装成量程为I 的电流表A ，要并联一个多大的电阻R ？把表头G 改装成电流表A［师］介绍电流表A 的组成及量程.（1）电流表A 由表头G 和电阻R 并联组成，如图虚线框内所示.（2）所谓量程I ，意思是通过电流表A 的电流为I 时，通过表头G 的电流为满偏电流I g .指针指在最大刻度处，所以改装后电流表A 的表盘最大刻度处标值为I .［生］讨论如何求分流电阻R 并回答：(1）当表头G 满偏时，加在表头两端的电压为U g =I g R g .(2)根据并联电路的基本特点，加在电阻两端的电压U R =U g =I g R g .(3)通过电阻R 的电流I R =I －I g(4)根据欧姆定律，分流电阻R 的阻值为：R =gg g R R I I R I I U -=. ［师］如何给改装后的电流表A 标度呢？［生］在教师指导下讨论.当流过表头G 的电流为满偏电流I g 时，流过电流表A 的电流最大，为改装后电流表的量程I .则I =I g （1+R R g ）.因此，只要将原来表头刻度盘的每一刻度值扩大为原来的R R R g +倍，就得到了改装后的电流表A 的表盘. ［师］改装后的电流表A 内阻R A 有多大？［生］电流表A 的内阻为R g 与R 并联后的总电阻，即R A =R R RR g g +［练习］出示投影片.有一表头G ，内阻R g =25 Ω，满偏电流I g =3 mA ，把它改装成量程为0.6 A 的电流表，要并联一个多大的电阻R ？改装后电流表的内阻R A 为多大？解析：由题意知，R g =25 Ω,I g =3 mA=3×10－3A ，I =0.6 A据并联电路的基本特点可知，加在电阻R 两端的电压与加在表头G 两端的电压相等，即U R =I g R g通过电阻R 的电流I R =I －I g ，电阻R =331036.025103--⨯-⨯⨯=-=g g g R R I I R I I U Ω=0.126 Ω 改装后电流表的内阻为R A ,R A =6.0251033⨯⨯=-I R I gg Ω=0.125 Ω 说明:通过计算发现，改装后的电流表的内阻R A 非常小，解题时一般不计电流表的内阻.对于理想的电流表，可认为其内阻等于零，在电路中可等效成导线.三、小结通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：1.表头G 的三个重要参量：满偏电流I g 、内阻R g 和满偏电压U g .2.把表头G 改装成电压表时，需要串联一个适当的电阻R .3.把表头G 改装成电流表时，需要并联一个适当的电阻R .四、作业1.练习五（1）、（2）2.预习分组实验“把电流表改装为电压表”五、板书设计六、本节优化训练设计1.如下图所示，电流表G 的内阻R g =1000 Ω，满偏电流I g =100 μA ，现把它改装为量程是6 V 的电压表和量程为0.6 A 的电流表.（1）S 1、S 2均断开时是什么表？S 1、S 2均闭合时是什么表？（2）R 1和R 2分别等于多大？（3）S 1闭合、S 2断开时是什么表？量程多大？2.如下图所示，有一个表头G ，满偏电流I g =500 mA ，内阻R g =200 Ω,用它改装为有1 A 和10 A 两种量程的电流表，求R 1、R 2的阻值各为多大？参考答案：1.解析：（1）S 1、S 2均断开时，只有G 与R 1串联，R 1起分压作用，此时是改装后的电压表.S 1、S 2均闭合时，只有G 与R 2并联，R 2起分流作用，此时是改装后的电流表.（2）若改装成电压表.量程U =6 V ，则I g (R g +R 1)=U解得R 1=5.9×104 Ω若改装成电流表，量程I =0.6 A,则I g R g =(I －I g )R 2 解得R 2=0.16 Ω(3)若S 1闭合，S 2断开时，R 2与G 并联后可当作表头，然后再与R 1串联，所以是改装后的电压表.R 2与G 并联后的内阻R g ′=22R R R R g g =0.16 Ω满偏电流I g ′=0.6 A改装的电压表的量程为U ′U ′=I g ′(R g ′+R 1)=0.6×(0.16+5.9×104) V=3.54×104 V2.解析：当公共端与1 A 端接入电路时，量程为I 1=1 A ，当公共端与10 A 端接入电路时，量程为I 2=10 A.当公共端与1 A 端接入被测电路时，电阻R 1和R 2串联，再与表头内阻R g 并联.由并联电路中的电流分配关系可得：R 1+R 2=g gI I I 1R g代入I g 、I 1、R g 的数值得R 1+R 2=200 Ω ① 当公共端与10 A 端接入被测电路时，电阻R 1与表头支路的电阻R g +R 2并联.由并联电路的特点可知：I g (R g +R 2)=(I 2－I g )R 1代入I g 、I 2、R g 的数值，可得R 2+200 Ω=19 R 1② 由①②解得R 1=20 Ω R 2=180 Ω说明:对于I 1=1 A 的量程，G 是它的表头，对于I 2=10 A 的量程，G 与R 2串联后相当于它的表头.。
高二物理电流表和电压表
可以改装成较大量 程 的 电 流 表 A， 如 图所示：
2．分流电阻R：并联电阻R的作用是分担一部分电 流，做这种用途的电阻叫分流电阻．
若将内阻为Rg，满偏电流Ig为的电流表改装成量 程为I的电流表，则有： I g Rg (I I g )R
所用的分流电阻值 R I g Rg I Ig
４．电流表G的参数 （1）电流表的内阻Rg ：电流表G的电阻Rg叫做电 流表的内阻．一般为几百欧到几千欧．
（2）满偏电流Ig ：电流表G指针偏转到最大刻度值 时的电流Ig叫做满偏电流，一般为几十微安到几毫 安．
（3）满偏电压Ug ：电表G通过满偏电流时，加 在电流表两端的电压Ug叫做满偏电压．
电流表G的电路符号及各个参数间的关系如图所示：
量程为U的电压表，则有：U I g (Rg R)
所用的分压电阻值 R U Rg Ig
3．电压表内阻RV ：表头内阻Rg和分压电阻R的总
阻值为电压表内阻 RV Rg R
三、把小量程的电流表G改装成大量 程的电流表A
1．改装原理，利 用并联电路的分流 原理，在电流表G 两端并联一只适当
U g Ig Rg
二、把电流表G改为电压表V
1．改装原理：利用串 联电路的分压原理， 将电流表G串联一只 适当阻值的电阻R， 就可以改装成一定量 程的电压表V．如图 所示：
2．分压电阻R：串联电阻R的作用是分担一部分 电压，做这种用途的电阻叫分压电阻．
若将内阻为Rg 、满偏电流为Ig的电流表改装成
3．电流表A的内阻RA ：表头内阻Rg和分流电阻R
的并联阻值为电流表A的内阻．
小结：
电压表和电流表的表头都是电流表G，内 阻Rg，满偏电流Ig是反映电流表G特性的 两个重要参数，将G改装成V或A所根据的 原理是串联电路的分压作用或并联电路的 分流作用．
高中物理选修3-1 把表头改装成电流表 课件
G
R＝9K Ω
0.5 5
G V
1mA 10V 1V
总结：小量程电流表的改装
改装电压表 电路 R的作用 R的计算 串联电路 改装电流表
三、把表头改装成大量程的电压表
有一个电流表G,内阻为Rg＝10Ω,满偏电流为Ig=3mA,要 把它改装成量程为U=15V的伏特表,应该怎么办？ U 思考3：要串联的电阻上分 Rg R 担多少电压？需要多大的 G 电阻分压？
Rg=0.03V 解：满偏电压 Ug=Ig· 需电阻分压 UR=U量程-Ug=14.97V
Rg
并联小电阻
R=?
1 0 A
2 3
I
A
RA
问题2：当被测电流是0.6A时，应该让指针指在 指针指在满刻度处， 表头中流过电流为 哪里？表头里应该流过多少电流？ 3mA
问题3：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分 流电阻？
I Ig
IR=（0.6-0.003）A=0.597A
3 103 25V R 0.126 I Ig 0.597 A I g Rg
I (1
Rg R
)I g I g
三、把表头改装成大量程的电压表
有一个电流表G,内阻为Rg＝10Ω,满偏电流为Ig=3mA,要 把它改装成量程为U=15V的伏特表,应该怎么办？ 思考1：能让15V的电压全部 加在表头吗？怎么办？ 串联一个大电阻 U G
Ug R UR
Rg
V U
RV
三、把表头改装成大量程的电压表
出口
入口
出口
入口
想知道它们内部的量程转换原理吗？
V
V
0.6A
3A
一、认识小量程的电流表G（表头）
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（2）蹄形磁铁和圆柱形铁芯间的磁场是均匀辐射 磁场，不管通电线圈在磁场中转动到什么位置，线 圈受到的安培力矩不随转动角度而改变，安培力矩 M＝BIS保持不变。当线圈转动某一角度，螺旋弹 簧的阻力矩M’与M大小相等时，线圈停止转动，指 针指示一个确定的读数I＝M’/(NBS),由于M’与指针 转过的角度θ成正比，所以电流越大，偏转角也越 （I1／I2＝θ1／θ2） 大，θ与I成正比。
电流表的工作原理
1.基本构造：
有一个很强的蹄形 磁铁的两极间有一个可 绕轴转动的铁芯，铁芯 外面有铝框，铝框上绕 有线圈，铝框上的转轴 上装有两个螺旋弹簧和 一个指针。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.基本原理：
（1）磁场对通电线圈的作用 当线圈平面与B平行时
bc bc M＝Fab Fcd BIS 2 2
当线圈平面与B垂直时，所受的力矩为零。
（3）当通电线圈中的电流方 向改变时，指针的偏转方向随 之改变，根据电流表的指针偏 转方向可判定电路中的电流方 向。