◇ 广西 柯志强

(作者单位：广西南宁市第二中学)



“电表原理和改装”教学中倍数“n”的妙用

◇ 广西 柯志强

在高中物理“恒定电流”电学实验教学过程中,大家不可避免会接触到“电压表的原理”“电流表的原理”“电流表量程扩大”“电压表量程扩大”以及“电流表改装电压表”“电压表改装成电流表”等内容.虽然“电压表的原理”与“电流表改装电压表”类似, “电流表的原理”又与“电压表量程扩大”类似,但是对于初步接触电表改装知识点的学生而言,还是感觉内容繁杂,计算难度大.本文是笔者和学生一起在教学过程中为了简化计算而摸索出来的简便方法，供参考.

在“电流表量程扩大”的讲授中,我们提出了“扩大倍数n”的概念,过程如下:

已知表头内阻为Rg,满偏电流为Ig,如图1所示，将该表头改装成满偏电流为I的电流表,应该采取什么方法?Rx的值是多少?改装完成之后的电流表的内阻有多大?

图1

因为此前已经有“电流表的原理”作为基础,学生易得到:并联的分流电阻Rx=IgRg/(I-Ig)，改装完成之后的电流表内阻RA=IgRg/I. 此时,电流表量程扩大倍数n=I/Ig,通过计算,分别得到Rx=Rg/(n-1)，RA=Rg/n,到这一个步骤的时候,学生表现了强烈的兴趣,很明显,这样的计算相对于上面的步骤显得更简单.

下面我们通过例题进一步分析.

图2

例1 如图2所示，已知电压表内阻为

R

V

,量程为

U

V

,满偏电流为

I

V

.将该电压表改装成量程为

U

(

U

>

U

V

)的电压表,应该采取什么方法?

R

x

的值是多少?改装完成之后的电压表的内阻有多大?

到这个时候,学生们已经跃跃欲试……