章末整合从电表电路到集成电路物理量基本规律基本仪器逻辑电路1.电流表是通过指针偏转来显示电流的大小的,指针偏转的角度和电流的大小成正比.如果电流表量程不够,我们可以并联一个电阻以达到增大量程的目的,采用这种方法的原理是并联电路分流.2.电压表能够当电流表使用.如果电压表量程小,可以采用串联电阻分压以扩大量程的方法.3.多用电表可以测量电阻\,直流和交流电压\,直流和交流电流等电学量.在测量电阻时其表盘刻度是不均匀的,原因是测电阻的表盘是根据电流表表盘改装得到的,所显示的不是电路中所有的电阻,而是电表外的待测电阻阻值,而这个阻值和电流不成正比例关系,所以刻度分布是不均匀的.多用电表的读数方法4.不管是电流表、电压表还是多用电表,都可以用一个小量程的电流表改装得到,这也是多用电表之所以多用的目的.实际用的电表内阻的阻值都不能忽略.5.电表的读数方法最小分度是“1”的电表,测量误差出现在下一位,下一位按估读,如最小刻度是1mA的电流表,测量误差出现在毫安的十分位上,估读到十分之几毫安.最小分度是“2”或“5”的电表,测量误差出现在同一位上,同一位分别按或估读.如学生用的电流表0.6A量程,最小分度为0.02A,误差出现在安培的百分1101215位,只读到安培的百分位,估读半小格,不足半小格的舍去,超过半小格的按半小格估读,以安培为单位读数时,百分位上的数字可能为0、1、2…9;学生用的电压表15V量程,最小分度为0.5V,测量误差出现在伏特的十分位上,只读到伏特的十分位,估读五分之几小格,以伏特为单位读数时,十分位上的数字可能为0、1、2…9.【例1】在图3-1中,(1)采用×10欧姆挡测电阻,则读数为________Ω.图3-1(2)如果是采用5mA挡测直流电流,则读数为________mA.(3)如果是采用0.05mA挡测直流电流,则读数为________mA.(4)如果是采用5V挡测直流电压,则读数为______V.(5)如果是采用2.5V挡测直流电压,则读数为______V.(6)如果是采用1000V挡测直流电压,则读数为______V.解析:(1)采用×10欧姆挡,则读数为7×10Ω=70Ω.(2)采用5mA直流挡,则读数为35.250×5mA=3.52mA.(3)采用0.05mA直流挡,则读数为35.250×0.05mA=0.0352mA.(4)采用5V直流挡,则读数为35.250×5V=3.52V.(5)采用2.5V直流挡,则读数为210300×2.5V=1.75V.(6)采用1000V直流挡,则读数为210300×1000V=700V.答案:(1)70(2)3.52(3)0.0352(4)3.52(5)1.75(6)700电阻定律的应用1.公式:R=ρLS(注意:对同一导体,L变化时S也变化,L·S=V恒定)2.电阻率:ρ=RSL,与导体的长度L、横截面积S无关、和导体的材料、温度有关.有些材料的电阻率随温度的升高而增大,有些材料的电阻率随温度的升高而减小,也有些材料的电阻率几乎不受温度的影响,如锰铜和康铜,常用来做标准电阻.【例2】家用电饭煲中的电热部分是在电路中串联一个PTC(以钛酸钡为主要材料的热敏电阻器),其电阻率随温度变化的规律如图3-2所示,由于这种特性,它具有温控功能,能使电饭煲自动地处于煮饭和保温状态.对于PTC元件在电饭煲中的作用,以下说法中正确的是()图3-2A.通电后功率先增大,后减小B.通电后功率先减小,后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在T1不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度在T1~T2之间的某一值保持不变解析:当电饭煲内的温度从T0升高到T1的过程中,热敏电阻的电阻率ρ随温度的升高而减小,则电阻R也随着温度的升高而减小.而加在电饭煲上的电压U保持不变,由P1=U2R知,此过程中电饭煲的热功率P1随温度的升高而增大,当T=T1时,P1达最大.当温度从T1上升到T2的过程中,随着温度的升高,ρ增大,R增大,所以P1减小,而温度越高,温度与外界环境温度的差别越大,电饭煲的散热功率P2就越大,因此,在这之间的某一温度会有P2=P1,即达到保温状态,设此时的温度为T3,当TT3时,P1P2,使温度自动上升至T3,当TT3时,P2P1,会使电饭煲内的温度自动降为T3,实现自动保温效果.故正确答案为A、D.答案:AD电表的改装小量程的表头G改装成电压表V小量程的表头G改装成电流表A内部电路R的作用分压分流扩大量程计算U=Ig(R+Rg)R=UIg-Rg=(n-1)Rg其中n=UUg=UIgRgIgRg=(I-Ig)RR=IgRgI-Ig=Rgn-1其中n=IIg电表的总内阻RV=Rg+RRA=RRgR+Rg【例3】一个电流——电压两用表的电路如图3-3所示,小量程电流表G的量程是0.001A,内阻是100Ω,两个电阻的阻值是R1=9900Ω,R2=1.01Ω,问:图3-3(1)双刀双掷开关接到哪边是电流表,接到哪边是电压表?(2)电流表、电压表的量程各是多大?解析:根据电流表需并联一个分流电阻,电压表需串联一个分压电阻的道理,即可确定开关位置,算出量程.解:(1)开关接到a、b上是电流表,接到c、d上是电压表.(2)当开关接到a、b上时,电阻R2与小量程电流表G并联,原电路可简化如图甲所示.小量程电流表满偏时,通过电阻R2的电流为I′=IgRgR2=0.001×1001.01A≈0.099A.所以作为电流表时的量程为I=Ig+I′=(0.001+0.099)A=0.1A.当开关接到c、d上时,电阻R1与小量程电流表G串联,原电路可简化为如图乙所示.小量程电流表满偏时,加在小量程电流表和电阻R1上的总电压为U=Ig(rg+R1)=0.001×(100+9900)V=10V.所以作为电压表时的量程为10V.甲乙