电压表和电流表伏安法测电阻（一）
教学目标
一、知识目标
1、了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。

2、了解电流表改装原理。

二、能力目标
1、掌握电流表G改装成电流表A和电压表V的方法和计算。

2、培养学生的逻辑推理能力、观察及动手能力。

重点、难点分析
小量程的电流表改装成多量程的电流表是个难点。

本节作为串、并联电路的具体应用，要想讲清电表的改装、量程的扩大，关键在讲清表头内阻、满偏电流和满偏电压等概念
教学中务必使学生理解电流表改装原理，切莫死记公式。

对扩大量程到若干安或若干伏的物理意义要弄清，避免学生套用一般扩大量程的公式去分析问题。

引入新课
作为应用串联电阻进行分压和应用并联电路进行分流的实例，我们来研究它们在电压表和电流表中的应用。

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。

关于电流表G 的构造和工作原理将在磁场一章中学习，本节仅作简单说明。

进行新课
一、三组关系（电流表G的构造和工作原理）
常用的表头主要由永磁铁和放入永磁铁磁场的可转动线圈组成。

当线圈中有电流通过时，再磁场力作用下线圈带着指针一起偏转，通过线圈的电流越大，指针偏角就越大。

1、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。

根据欧姆定律，通过表头的电流跟加在表头两端的电压成正比。

2、I∝U
由此看出，指针的偏角越大，表示加在表头两端的电压越大。

3、U∝θ
这样，如果在刻度盘上直接标出电压值，就可以测量电压了。

二、三个概念
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。

这个电流用I g 表示。

当通过表头的电流位I g时，他的指针偏转到做大刻度，叫满偏电流。

1、满偏电流：电流表指针偏转到最大刻度时的电流I g叫满偏电流。

表头线圈的电阻一般为几百到几千欧。

说明：如果电流超过满偏电流，不但指针指不出示数，表头还可能被烧毁。

2、电流表的内阻：表头G的电阻叫做电流表的内阻。

用R g表示。

说明：每个电流表都有它的R g值和I g值，R g和I g是电流表的两个重要参数。

3、满偏电压：电流表G通过满偏电流时，加在它两端的电压U g叫做满偏电压。

根据欧姆定律可知：
U g = I g R g
画图：
说明：此图表示在电流表G的两端加上满偏电压Ug时，通过电流
表G的电流未满偏电流Ig，此时指针指在最大刻度处。

小结：电流表G得满偏电压Ug和满偏电流Ig一般都比较小。

测量较大电压和较大点流是要把小量程的电流表G加以改装。

三、把电流表G改为电压表V
如图，电流表G岁然能够用来测电压，但由于电流表得满
偏电流一般比较小，因此能够承担的电压IgRg比较小，所以不
能用来测量较大电压。

如果被测电压U大于IgRg时，通过电流
表的电流将超过Ig，可能将电流表烧毁。

这是若给电流表串联
一个电阻，是串联电阻分担一部分电压，就可以用来测量较大
的电压了。

加了串联电阻并在刻度盘上标出相应的电压值，就
把电流表改装成了电压表。

画图：
说明：电压表U刻度盘的电压值不表示加在电流表上的电
压，而表示加在电压表上的电压。

分压电阻：串联电阻的作用是分担一部分电压，作这种用
途的电阻叫做分压电阻。

例题1：如图所示，有两个量程的电压表，当使用a、b两
端点时，量程为3V，当使用a、c两端时，量程为15V，电流表内阻R g = 500Ω，满偏电流I g = 1mA，求电阻R1和R2．
提问：（1）3V和15V量程电压表的含义是什么？
（2）3V电压表的内阻多少？
（3）15V电压表的内阻多大？
解：R1+R g=U ab/I g
R1=U ab/I g-R g=2.5 x 103
R1+R2+R g=U ac/I g
R2=U ac/I g-R1-R g=1.2 x 104
从例题分析让学生小结：
（1）把电流表改装成电压表，需要给电流表串联一个
阻值大的电阻；
（2）改装后的电压表量程越大，与电流表G串联的分压电阻越大，改装后的电压表的内阻越大。

四、把电流表G改装为电流表A
提问：电流表G能够测量的电流不超过毫安级。

为
了测量几个安培，甚至是更大的电流，可采用什么方法？
说明：可以并联一个电阻，分担一部分电流。

分流电阻：并联电阻的分流作用是分担一部分电流，
作这种用途的电阻叫做分流电阻。

说明：这样，在测量大电流时，通过电流表G的电
流也就不致超过满偏电流I g，并联了分流电阻，则在表
头刻度盘上标出的相应的电流值，布什表示通过电流表
G的电流，而是表示通过电流表A的电流。

画图：
例题2：如图所示，有两个量程的电流表，当使用a、
b两端时，量程为1A，当使用a、c两端时，量程为0.1A，
电流表内阻R g = 200Ω，满偏电流I g = 2mA .求：电阻R1、R2.
提问：1A，0.1A电流表的含义是什么？
1A电流表的内阻是多大？
0.1A电流表的内阻是多大？
解：当电流表量程为0.1A时，分流电阻位R1+R2，电
流表的内阻位Rg
当电流表量程为1A时，分流电阻位R1，电流表的
内阻可看作是R2+Rg
使用a、c端时，（R1+R2）(I C-I g)=I g R g
代入数据化简得：R1+R2 = 4.08Ω (1)
使用a、b两端时，R1（I b-I g）=（R2+R g）
代入数据化简得：499R1-R2=200Ω (2)
联立（1）、（2）解得：R1=0.41Ω R2=3.67Ω
从例题分析让学生小结：
（1）把电流表G改装成电流表A，需要给电流表G并联一个阻值小的电阻。

（2）改装后的电流表量程越大，需要与电流表G并联的分流电阻越小。

五、随堂练习
1、电流表：主要由和组成。

电流表G的的电阻R g叫电流表
的。

指针偏转到最大刻度时的电流I g叫做，此时加在它两端的电压U g叫。

有欧姆定律可知：U g = 。

2、把电流表改装成电压表时，应；把电流表改装成大量成电流表时，
应。

3、一只电流表的内阻R g= 10Ω，满偏电流I g=0.02A，现将该电流表扩大量程，是满刻度为10A，若仅有一只0.03 Ω的分流电阻，那么必须给电流表串联多大的电阻？。