☆表頭(G)改裝成雙量程電流表

[例1]如圖所示，有一個表頭G，滿偏電流Ig=500 mA，內(nèi)阻Rg=200 Ω，用它改裝為有1 A和10 A兩種量程的電流表，求R1、R2的阻值各為多大？

解析：當(dāng)公共端與1 A端接入電路時，量程為I1=1 A，當(dāng)公共端與10 A端接入電路時，量程為I2=10 A。

當(dāng)公共端與1 A端接入被測電路時，電阻R1和R2串聯(lián)，再與表頭內(nèi)阻Rg并聯(lián)。由并聯(lián)電路中的電流分配關(guān)系可得：R1+R2=Rg

代入Ig、I、Rg的數(shù)值得R1+R2=200 Ω　　　　 ①

當(dāng)公共端與10 A端接入被測電路時，電阻R1與表頭支路的電阻Rg+R2并聯(lián)。由并聯(lián)電路的特點可知：

Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1

代入Ig、I2、Rg的數(shù)值，可得

R2+200 Ω=19 R1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②

由①②解得　　　　 R1=20 Ω， R2=180 Ω

［說明］對于I1=1 A的量程，G是它的表頭，對于I2=10 A的量程，G與R2串聯(lián)后相當(dāng)于它的表頭.

☆表頭(G)改裝成雙量程電壓表

[例2]如圖所示，有一個表頭G，滿偏電流為Ig=1 mA，內(nèi)阻Rg= 100 Ω，用它改裝為有5 V和50 V兩種量程的電壓表，求R1、R2的阻值各為多大？

答案：R1=4.9 kΩ，R2=49.9 kΩ

解析：當(dāng)公共端與5 V端接入被測電路時，量程為U1=5 V，當(dāng)公共端與50 V端接入被測電路時，量程為U2=50 V.

由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系可知：

R1=Ω=4900 Ω=4.9 kΩ

R2==49900 Ω=49.9 kΩ

★教學(xué)體會

1、本節(jié)課要重點講清楚電流表的兩個特性參數(shù)滿偏電流Ig和表頭電阻Rg的含義，以及相對應(yīng)的電流表兩端承受的最大電壓值Ug＝IgRg的意義。

教師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。

學(xué)生活動：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。

點評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。

教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。

4、電壓表和電流表

學(xué)生：請問：利用表頭能夠測量的最大電流和最大電壓分別是多大？

教師：常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G(表頭)改裝而成的。

(投影)利用多媒體介紹表頭的滿偏電流Ig、內(nèi)阻Rg和滿偏電壓Ug。

(1)滿偏電流Ig

表頭的線圈準(zhǔn)許通過的最大電流很小，一般不超過幾十微安到幾毫安，這個電流值叫表頭的滿偏電流，用Ig表示。

滿偏電流Ig：表頭指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流。

［說明］如果通過表頭的電流超過滿偏電流Ig，不但指針指不出示數(shù)，表頭還可能被燒壞。

(2)表頭的內(nèi)阻Rg

表頭的線圈電阻一般為幾歐到幾百歐，這個電阻值叫做表頭的內(nèi)阻，用Rg表示。

內(nèi)阻Rg：表頭線圈的電阻叫做表頭的內(nèi)阻。

［說明］每個表頭都有它的滿偏電流Ig和內(nèi)阻Rg，Rg和Ig是表頭的兩個重要參數(shù)。

教師：同學(xué)們能不能根據(jù)Ig、Rg概括出什么叫做滿偏電壓？

學(xué)生：表頭通過滿偏電流時，加在它兩端的電壓，這個電壓值叫滿偏電壓，用Ug表示。

教師：滿偏電流Ig、內(nèi)阻Rg、滿偏電壓Ug三者之間有什么關(guān)系？

學(xué)生：據(jù)部分電路歐姆定律可知：Ug=IgRg

小結(jié)：表頭G的滿偏電壓Ug和滿偏電流Ig一般都比較小，測量較大的電壓和較大的電流時，需要把小量程的表頭G加以改裝。

(投影)例1 電流表改裝成電壓表

(投影)例2 電流表改裝成大量程電流表

教師：在初中我們已經(jīng)學(xué)過有關(guān)串聯(lián)和并聯(lián)的知識，這節(jié)課我們要深入研究串并聯(lián)電路中各部分的電流、電壓及電阻的關(guān)系。

通過本節(jié)課的教學(xué)活動，要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心實際問題，有志于把所學(xué)物理知識應(yīng)用到實際中去。

★教學(xué)重點

熟練掌握串并聯(lián)電路的特點；電組的串并聯(lián)的計算。

★教學(xué)難點

表頭G改裝成大量程電壓表V和電流表A的原理，并會計算分壓電阻和分流電阻。

★教學(xué)方法

　 自學(xué)引導(dǎo)、講授法

★教學(xué)用具

投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備

★教學(xué)過程

知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的。通過分壓電阻和分流電阻阻值的計算，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理知識解決實際問題的能力。

5、理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理，會求分壓電阻和分流電阻的阻值。