Цель: закрепить знания учащихся и отработать навыки расчёта шунта и добавочного сопротивления для расширения пределов измерения амперметра и вольтметра.
Оборудование: демонстрационные амперметры и вольтметры.
Ход урока.
I. Повторение теоретического материала.
- Как расширить предел измерения амперметра?
- Как расширить предел измерения вольтметра?
Пока два ученика готовятся на доске, беседую с классом.
- Что измеряет амперметр? Вольтметр?
- Как амперметр подключают в цепь?
- Как вольтметр подключают в цепь?
- Почему сопротивление с амперметром очень маленькое (0,1-0,001 Ом)?
Ответ: Чтобы не вызвать заметных изменений токов. - Почему сопротивление шунта должно быть немного меньше сопротивления амперметра?
Ответ: Чтобы через него пошёл максимальный ток. - Добавочное сопротивление должно быть намного больше, чем внутреннее сопротивление вольтметра. Почему?
Ответ: Чтобы напряжение на нём было намного больше.
Ответы учащихся на 1 и 2 вопросы:
| Амперметр | Вольтметр |
 Y=Ya+Yш Ya - max ток амперметра Y - измерительный ток Y >>> YaY:Ya=n – ток показываетво сколько раз Y >>> Ya Ra - сопротивление амперметра (гальванометра) |
 U=Uв+Uд U - maxнапряжение на вольтметре U - измеряемое напряжение U >>> в nраз больше Uв n=U:Uв Rд=Rв(n-1) Rд=Rв(U:Uв-1) Rд>Rв в (n-1) раз |
II. Практическая часть.
1) Давайте вместе с вами рассчитаем добавочное сопротивление вольтметра. Из гальванометра сделаем вольтметр на 5В. Для этого переставим стрелку на «0» слева и поставим Rд. на 5В на «-» «+» вольтметра.
С верхнего левого угла шкалы гальванометра запишем сопротивление прибора на зажимах гальванометра и деление гальванометра.
| Дано: | Решение: |
| Rг = 2,3 Ом Си = 1,9*10-3 U=5В |
Uг=1,9*10-3 В/дел * 5 делений =9,5*10-3 В n=U:Uг=5В: 9,5*10-3 B=530; Rд=Rг(n-1) Rд=2,3 Ом*(530-1)=1217 Ом |
Rд-? |
Вы видите, что Rд >>> Rг,
1217 Ом >>> 2,3 Ом
2) Теперь вы сами будете рассчитывать Rш и Rд, т.е.
Из гальванометра делать амперметр и вольтметр.
| 1-й ряд | 2-й ряд | 3-й ряд |
| Вольтметр (на 15В) | Амперметр (3А) | Амперметр (10А) |
Вывод: Итак, чему мы научились? Что мы увидели?
Ответ:
Что Rд>>>Rг
4310 Ом>>>2,3 Ом
Что Rш<<<Rг
0,022 Ом<<<385 Ом
А теперь решим ещё по одной задаче по вариантам:
| Вольтметр рассчитан на измерение max напряжения на 30В. При этом через вольтметр идёт ток 10мА. Какого сопротивление дополнительный резистор нужно присоединить у вольтметру, чтобы им можно было измерить напряжение до 150В? | К амперметру, внутреннее сопротивление которого 0,1 Ом, подключение шунт сопротивлением 0,0111 Ом. Определите силу тока, текущую через, если сила тока в общей цепи 0,27А. |