☆表头(G)改装成双量程电流表

[例1]如图所示，有一个表头G，满偏电流Ig=500 mA，内阻Rg=200 Ω，用它改装为有1 A和10 A两种量程的电流表，求R1、R2的阻值各为多大？

解析：当公共端与1 A端接入电路时，量程为I1=1 A，当公共端与10 A端接入电路时，量程为I2=10 A。

当公共端与1 A端接入被测电路时，电阻R1和R2串联，再与表头内阻Rg并联。由并联电路中的电流分配关系可得：R1+R2=Rg

代入Ig、I、Rg的数值得R1+R2=200 Ω　　　　 ①

当公共端与10 A端接入被测电路时，电阻R1与表头支路的电阻Rg+R2并联。由并联电路的特点可知：

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

代入Ig、I2、Rg的数值，可得

R2+200 Ω=19 R1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②

由①②解得　　　　 R1=20 Ω， R2=180 Ω

［说明］对于I1=1 A的量程，G是它的表头，对于I2=10 A的量程，G与R2串联后相当于它的表头.

☆表头(G)改装成双量程电压表

[例2]如图所示，有一个表头G，满偏电流为Ig=1 mA，内阻Rg= 100 Ω，用它改装为有5 V和50 V两种量程的电压表，求R1、R2的阻值各为多大？

答案：R1=4.9 kΩ，R2=49.9 kΩ

解析：当公共端与5 V端接入被测电路时，量程为U1=5 V，当公共端与50 V端接入被测电路时，量程为U2=50 V.

由串联电路的电压分配关系可知：

R1=Ω=4900 Ω=4.9 kΩ

R2==49900 Ω=49.9 kΩ

★教学体会

1、本节课要重点讲清楚电流表的两个特性参数满偏电流Ig和表头电阻Rg的含义，以及相对应的电流表两端承受的最大电压值Ug＝IgRg的意义。

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

4、电压表和电流表

学生：请问：利用表头能够测量的最大电流和最大电压分别是多大？

教师：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。

(投影)利用多媒体介绍表头的满偏电流Ig、内阻Rg和满偏电压Ug。

(1)满偏电流Ig

表头的线圈准许通过的最大电流很小，一般不超过几十微安到几毫安，这个电流值叫表头的满偏电流，用Ig表示。

满偏电流Ig：表头指针偏转到最大刻度时的电流。

［说明］如果通过表头的电流超过满偏电流Ig，不但指针指不出示数，表头还可能被烧坏。

(2)表头的内阻Rg

表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧，这个电阻值叫做表头的内阻，用Rg表示。

内阻Rg：表头线圈的电阻叫做表头的内阻。

［说明］每个表头都有它的满偏电流Ig和内阻Rg，Rg和Ig是表头的两个重要参数。

教师：同学们能不能根据Ig、Rg概括出什么叫做满偏电压？

学生：表头通过满偏电流时，加在它两端的电压，这个电压值叫满偏电压，用Ug表示。

教师：满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug三者之间有什么关系？

学生：据部分电路欧姆定律可知：Ug=IgRg

小结：表头G的满偏电压Ug和满偏电流Ig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。

(投影)例1 电流表改装成电压表

(投影)例2 电流表改装成大量程电流表

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。

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

熟练掌握串并联电路的特点；电组的串并联的计算。

★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。

★教学方法

　 自学引导、讲授法

★教学用具

投影片、多媒体辅助教学设备

★教学过程

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。

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。