直流电压表教案

-1-公开课教案项目名称直流电压表授课教师毛亚峰开课范围校级授课时间2015/03/25授课班级电工1351授课类型理论课课时40分钟教学目标1、复习直流电流表2、掌握磁电系电压表的组成及分压电阻的计算。3、理解多量程电压表的分压电路。4、掌握电压表量程扩大的方法与应用。教学重点1、分压电阻的计算2、多量程电压表量程扩大的方法和应用教学难点电压表量程扩大的方法和应用课前准备多媒体PPT、学案等教学方法讲授法，探究法，导学法教学程序教学内容师生活动旧知识复习（3’）1、直流电流表的组成：由磁电系测量机构（表头）与分流电阻并联组成的2、分流电阻的计算：RA=RC/(n-1)其中，n=Ix/IC叫做仪表的电流扩大倍数。上式说明，若要使电流表量程扩大到原来的n倍，须并联的分流电阻为测量机构内阻1/（n-1）。3、闭路式分流电路相对与开路式分流电路的优点在哪里？闭路式分流电路的转换开关的接触电阻处在测量机构的分流电阻之外，保证了准确度，同时当转换开关接触不良时，不会烧坏测教师提问学生回答-2-量机构。新课导入（2’）新课内容（30’）情景导入小李为一家小家电制造厂的操作工，在生产中，需要一只量程包含5V和20V多量程直流电压表，在实验室找到一只量程为10mA，内阻为10Ω的电流表和阻值为490，1.5kΩ的各1只，你能帮助小李解决眼前困难吗？一、直流电压表的组成（2’）由磁电系测量机构（表头）和分压电阻串联而成。二、分压电阻的计算（13’）因为表头与分压电阻是串联关系，通过的电流相等为IC表头的额定电压UC=RCIC电压表量程扩大后U=mUC分压电阻两端的电压UV=RVIC=U-UC=（m-1）UC串联的分压电阻大小为RV=（m-1）RC上式说明，要使电压表的量程扩大m倍，需要串联的分压电阻是测量机构内阻RC的(m-1)倍，电压表的总内阻为RC的m倍。随堂练习：一只内阻为500Ω、满偏电流为100uA的磁电系测量机构，要改制成10V量程的直流电压表，应串联一只多大的分压电阻？该电压表的总内阻是多少？解：测量机构的定额电压：UC=RCIC=500×100×10-6=0.05V电压量程扩大倍数：m=U/UC=10÷0.05=200须串联的分压电阻：RV=（m-1）RC=（200-1）×500=99500Ω电压表总内阻：R=mRC=200×500=100kΩ抛出问题，学生思考教师讲解学生练习教师点评uARCRVICUCUVU-+-3-解决问题分压电阻一般应采用电阻率较大、电阻温度系数小的锰铜丝绕制而成。分压电阻也分内附式和外附式两种，通常量程低于600V的可采用内附式；量程高于600V的应采用外附式。三、多量程直流电压表（6’）多量程直流电压表有磁电系测量机构与不同阻值的分压电阻串联组成。通常采用如图所示的共用式分压电路。优点：高量程分压电阻共用了低量程的分压电阻，达到节约材料的目的。缺点：一旦低量程分压电阻损坏，高量程电压档就不能使用。思考：在上图的共用式分压电路中，3个量程U1,U2,U3的大小关系如何？各量程的分压电阻都有哪些组成？你还能得出什么规律？量程U3U2U1，其中U3量程的分压电阻是R1+R2+R3；U2量程的分压电阻是R1+R2；U1量程的分压电阻是R1。规律：串联的分压电阻越大，量程也越大。四、电压灵敏度（5’）电压表的内阻是测量机构的内阻与分压电阻之和。电压表内阻的大小与电压量程有关，对某一块电压表来说，电压量程越高，则电压表内阻越大。但是，各量程内阻与相应电压量程的比值为一常数，该常数我们称为电压灵敏度，单位“Ω/V”。例如，500型万用表直流电压档的电压灵敏度为20kΩ/V.它表示测量直流电压，当指针偏转置满刻度时，取自被测电路的电流为1V/20000Ω/V=50uA，在10V档时电压表的内阻为200kΩ。电压灵敏度的意义：电压灵敏度越高，相同量程下电压表的内阻越大，取用被测电流越小，对被测电路的影响就越小，测量准确度越高。问题解决（4’）小李为一家小家电制造厂的操作工，在生产中，需要一只量程包含5V和20V多量程直流电压表，在实验室找到一只量程为10mA，内阻为10欧姆的电流表和阻值为490Ω，1.5kΩ的标准电阻各1只，如何设计改造并画图电路图。测量机构的定额电压UC=RCIC=0.1V电压量程扩大倍数分别为50和200学生实施巡回指导学生思考教师讲解学生听课思考师生共同分析解决问题uAR2R1R3SU1U2U3-4-课堂小结（4’）作业布置（1，）须串联的分压电阻分别为490Ω和1990Ω.所以设计如下图小结1、直流电压表由磁电系测量机构（表头）和分压电阻串联而成。2、分压电阻的计算RV=（m-1）RC3、多量程电压表4、电压灵敏度作业：填空：8、9判断：11、12、15选择：8、9、10问答题：3、4计算：2、3uA1.5kΩ490S5V20V