电流表内阻的测量
测电源电动势和内阻的六种方法
测电源电动势和内阻的六种方法实验是物理学习中的重要手段，虽然高考是以笔试的形式出现的，但却力图通过考查设计性的实验来鉴别考生独立解决新问题的能力。
因此，在平时的学习中要充分挖掘出物理教材中实验的探索性因素，不断拓宽探索性实验设置的新路子，努力将已掌握的知识和规律创造性的运用到新的实验情景中去。
笔者结合习题简略介绍几种测量电源电动势和内阻的方法。
一、用一只电压表和一只电流表测量例1 测量电源的电动势E 及内阻r （E 约为V 5.4，r 约为Ω5.1）。
器材：量程为V 3的理想电压表V ，量程为A 5.0的电流表A （具有一定内阻），固定电阻Ω=4R ，滑动变阻器'R ，开关k ，导线若干。
（1）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。
（2）实验中，当电流表读数为1I 时，电压表读数为1U ；当电流表读数为2I 时，电压表读数为2U ，则可以求出E ＝___________，r ＝___________。
（用1I 、2I 、1U 、2U 及R 表示）解析：由闭合电路欧姆定律Ir U E +=可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，由r I U E 11+=，r I U E 22+=可得：121221I I I U I U E --= （1） 1221I I U U r --= （2） 我们可以用电压表测电压，电流表测电流，但需注意的是题给电压表的量程只有V 3，而路端电压的最小值约为V V Ir E U 75.3)5.15.05.4(=⨯-=-=，显然不能直接把电压表接在电源的两端测路端电压。
依题给器材，可以利用固定电阻R 分压（即可以把它和电源本身的内阻r 共同作为电源的等效内阻“r R +”），这样此电源的“路端电压”的最小值约为V V V r R I E U 375.1)5.55.05.4()(<=⨯-=+-=，就可直接用电压表测“路端电压”了，设计实验电路原理图如图1所示。
电流表内阻的测量实验报告
电流表内阻的测量实验报告实验名称：电流表内阻的测量
实验目的：学习测量电流表的内阻，并掌握内阻测量方法。
实验原理：电流表是一种能够测量电流大小的仪器。
当电流通过电流表时，可看到表盘上的电流数值。
但由于电流表内部有一定的内阻，电流通过表内阻时，会有一定的电压降。
因此，观测的电流不是真正的电路中的电流值，需要通过测量电流表内阻进行修正。
实验器材：
1.电源供应器
2.多用电表
3.直流电流表
4.两个万用表笔
实验步骤：
1.将电源供应器接入实验线路，调整电压和电流值。
2.将直流电流表和多用电表接入电路。
3.连接两个万用表笔，将一个放在电流表的正极上，另一个放在电流表的负极上。
4.读取电流表的电压值和电流值。
5.根据欧姆定律，计算电流表的内阻R=i/U。
6.按照实验要求，重复测量多次，取平均值。
实验结果：
实验数据如下：
电源电压：10V
直流电流表示数：0.2A
直流电流表电压值：4mV
电流表内阻：R=i/U=0.2/0.004=50Ω
重复实验N次，计算平均值Ravg=52Ω。
实验分析：
通过实验测量得到的电流表内阻为50Ω，与理论值基本相符。
在实际电路设计中，需要考虑电流表的内阻对电路中电流的影响，尤其是在小电流测量时，内阻的影响更加明显。
实验结论：
本实验通过测量电流表内阻，掌握了内阻测量的方法与技巧。
电流表内阻是影响电流测量精度的重要参数，掌握其测量方法对于设计和调试电路具有重要意义。
电流表内阻测量的几种方法
电流表内阻测量的几种方法灵敏电流表是用来测定电路中电流强度且灵敏度很高的仪表。
它有三个参数：满偏电流、满偏时电流表两端的电压和内阻。
一般灵敏电流表的为几十微安到几毫安，为几十到几百欧姆，也很小。
将电流表改装为其他电表时要测定它的内阻，根据提供的器材不同，可以设计出不同的测量方案。
练习用多种方法测定电流表的内阻，可以培养学生思维的发散性、创造性、实验设计能力和综合实验技能。
本文拟谈几种测定电流表内阻的方法。
一. 半偏法这种方法教材中已做介绍。
中学物理实验中常测定J0415型电流表的内阻。
此型号电流表的量程为0－200，内阻约为，实验电路如图1所示。
操作要点：按图1连好电路，S2断开，S1闭合，调节变阻器R，使待测电流表G的指针满偏。
再将S2也闭合，保持变阻器R接在电路中的电阻不变，调节电阻箱R’使电流表G的指针半偏。
读出电阻箱的示值R’，则可认为。
实验原理与误差分析：认为S2闭合后电路中的总电流近似不变，则通过电阻箱的电流近似为。
所以电流表内阻与电阻箱的示值近似相等。
实际上S2闭合后电路中的总电流要变大，所以通过电阻箱的电流要大于，电阻箱的示值要小于电流表的内阻值。
为了减小这种系统误差，要保证变阻器接在电路中的阻值，从而使S2闭合前后电路中的总电流基本不变。
R越大，系统误差越小，但所要求的电源电动势越大。
实验中所用电源电动势为8－12V，变阻器的最大阻值为左右。
二. 电流监控法实验中若不具备上述条件，可在电路中加装一监控电流表G’，可用与被测电流表相同型号的电流表。
电源可用1.5V干电池，R用阻值为的滑动变阻器，如图2所示。
实验中，先将S2断开，S1接通，调节变阻器R的值，使被测电流表G指针满偏，记下监控表G’的示值。
再接通S2，反复调节变阻器R和电阻箱R’，使G的指针恰好半偏，而G’的示值不变。
这时电阻箱R’的示值即可认为等于G的内阻。
这样即可避免前法造成的系统误差。
用图2所示电路测量电流表G的内阻，也可不用半偏法。
半偏法测量电流表或电压表的内阻
附录二：半偏法测量电流表或电压表的内阻一、在实验室中，往往利用半偏法测量电流表或电压表的内阻.测量电路如图9-4-16所示.E 为电源，其电动势为E ，其内阻可以忽略；R 1为总阻值较大的滑动变阻器；R 2为电阻箱.A 为被测电流表.用此电路，经以下步骤可近似测得电流表的内阻RA ：①闭合K 1，断开K 2，调节R 1，使电流表读数等于其量程I0；②保持R 1不变，闭合K 2，调节R 2，使电流表读数等于I0/2；③读出R 2的值，则RA=R2.图9-4-16（1）按照电路图在所给出的实物图9-4-17中画出连接导线；图9-4-17（2）若电源的内阻忽略不计，试分析该实验的系统误差总是使电流表内阻的测量值比其真实值偏大还是偏小？（3）真实值与测量值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差，即（R A -R 2）/R A .试导出它与电源电动势E 、电流表量程I0及电流表内阻Ra 的关系式.解析：（3）相对误差与电源电动势等各量的关系，需结合闭合电路欧姆定律进行分析. 由步骤①得I0=E/（R 1+R A ），由步骤②知后来电路总电阻为AA R R R R R R ++=221总，通过电流表的电流总R E R R R I A ⋅+=2202，以上三式联立得E R I R R R A A A 02=-.答案：（1）实物连线如图9-4-18所示.图9-4-18（2）闭合K2后，回路的总电阻减小，总电流将增大.因此当电流表读数等于I0/2时，通过电阻箱的电流将略大于I0/2，实际上电阻箱的电阻比表头电阻小一些，也就是说测量值比真实值偏小.（3）ER I R R R A A A 02=-。
二、关于半偏法测电流表内阻如图，课本上说要减小误差，就要使R1>>R2.。
这是为了减小K2闭合前后干路电流变化，但有一点我不明白：这个R1指的是滑线变阻器总电阻还是使电流表满偏时的电阻。
我们老师说选滑线变阻器总电阻越大的越好，但我不明白选大了有什么用，在电动势一定的情况下，要电流表满偏R1必须是个定值，应该说选大选小不影响才对啊（个人理解）望高手解答问题补充：我想问的是那个R1>>R2中R1指的是滑线变阻器最大电阻还是当电流表满偏时的滑线变阻器电阻电流表有内阻，相当于两个电阻并联，为避免分流，减小误差，应使滑动变阻器电阻越大越好。
电流表内阻测量的六种方法
电流表改装中内阻测量的六种方法比较电表是高考考查的重点，因此把电流表改装为电压表的实验是高三复习的重要内容之一．该实验由三个重要环节：一是测出电流表G的内阻Rg；二是计算出把电流表改装为量程为Ｕ的电压表，需串联的电阻R1；三是对改装后的电压表进行校对．本文主要介绍在实验室仪器充足的情况下电流表内阻的测量方法．一.半偏法这是课本上介绍的方法．如图2所示，首先闭合S1，调R1使电流表G满偏，再闭合S2，调R2的阻值使电流表指针偏转到满刻度的一半．在R1>>R2时，可认为Rg=R2．因为电阻R2的并入，电路中总电阻减小，导致电路中总电流增大．因此当流经电流表的电流为Ig/2时，流经R2的电流I2大于Ig/2，由并联电路知识可知R2<Rg，测量值偏小．且闭合S2前后干路中总电流变化越大，误差越大．这样干路中总电流变化越小越好，要满足这一条件，只有R1>>R2，一般要求R1>100R2.又因要使电流表满偏，电源的电动势不能太小，对一定的电流表，在不超量程的条件下，电源电压越高，误差越小．二．满偏法如图2所示，首先闭合S1，调R1使电流表G满偏，再闭合S2，将R1的阻值减半，调R2的阻值使电流表指针仍然满偏，则由于电源内阻很小，一般R1>>r，所以ｒ可以忽略,这时Rg=R2.该法由于忽略电源内阻,使测量值偏大.但一般R1>>r,因此该法误差较小,比较准确.三.电阻替代法如图3，此法多选用一个比电流表G量程大几倍的电流表A．先闭合S和S1，调节R1使电流表A的指针指一定电流Ｉ．然后断开 S1，接通S2调R2使电流表A的指针仍然指电流Ｉ，则Rg=R2.该法操作方便，不需要任何计算，且精确度较高．但需要两个电表，有条件的学校，让学生选用这一方法较好．四.电流差值法如图4所示，闭合电键Ｓ调R1和R2的阻值，使电流表G 和A 的示数分别为I1和I2，由串并联电路的知识可知I1Rg=(I2-I1)R2，整理得Rg= (I2-I1)R2/I1。
测电流表内阻的几种方法
测电流表内阻的几种方法内蒙古乌兰浩特一中 郭朝辉《把电流表改装为电压表》是高中物理电学实验中较难的一个学生实验。
要把电流表改装为电压表，首先要知道电流表的三个主要参数：电流表指针偏转到最大值时的电流，称为满偏电流I g ，即为允许通过电流表的最大电流，可以从表盘上直接读出；电流表内阻R g ，可以用实验方法测出；满偏时电流表两端的压降称为满偏电压U g ，三者之间的关系是：U g ＝I g ×R g 。
该实验首先需要测出R g ，方能进行电表的改装。
现就测R g 测量方法给出几种设计方案，以提高学生对电学实验的设计能力。
一、利用伏安法，测量电流表的满偏电压U g ，算出内电阻R g电流表满偏电压U g 按如图1所示电路进行测量，待测电流表G 和毫伏表mv 并联，R 为保护电阻，R 0为滑动变阻器。
测量时，r 先置最大值，闭合开关K 后，调节R 0和r ，使电流表G 的指针达满偏。
此时毫伏表上的读数就是电流表的满偏电压U g ，则电流表的内电阻R g 为：R g ＝gg I U其中I g 就是电流表的满偏刻度值。
该实验电路图采用分压式电路，如果保护电阻r 的阻值足够大，也可简化为如图210K Ω）。
测量方法同上。
1、电流等效替代法如图3所示电路，G 为待测电流表，G 0为辅助电流表，量程与G 相同或稍大一些，r 为保护电阻，R 0为滑动变阻器，K 1为单刀开关，K 2为单刀双掷开关。
测量时，r 先置最大，闭合开关K 1，K 2扳至1端接通电流表G ，调节R 0与r ，使辅助电流表G 0的指针达到接近满偏量程的某一刻度值（注意I 不能大于电流表G 的量程）。
然后把电阻箱R 的阻值置于最大值，K 2扳至2端接通电阻箱R ，逐渐减小电阻箱的阻值，当调节到辅助电流表G 0的指针仍指到原来的刻度值I 时，电阻箱指示的阻值R 就等于电流表G 的内阻R g ，即R g ＝R2、 电压等效替代法： 如图4所示电路，mv 为毫伏表作辅助电表用，其量程与待测电流表G 的表头压降相同或稍大些，待测电流表G ，电阻箱R 通过单刀双掷开关K 2分别与毫伏表mv 并联。
电压表与电流表内电阻的测量
电压表与电流表内电阻的测量作者：韦屏山来源：《中学教学参考·理科版》2012年第05期在高考物理实验考查中，电阻的测量是重点考查内容，也是热点考查内容。
而电流表、电压表内阻的测量，是电阻测量在特殊情况下的应用，也是常考的内容。
电压表、电流表内阻的测量与一般电阻的测量不同，自有它的特殊性及规律性，它们不仅是被测量的对象，同时又是测量工具。
在测量条件变化时，测量电路也可有较多的变化，可以较灵活地考查考生对电路的理解和设计电路的能力，值得我们下大力气去研究。
一、电压表内阻的测量【例1】电压表量程为，内阻～3．，现要求测其内电阻，实验室提供下列器材：待测电压表；电流表量程，内阻；电流表量程，内阻；电流表，(量程，内阻；滑动变阻器R(最大阻值，电源E（电动势，开关、导线。
(1)所提供的电流表中，应该选用 (填字母代号)；(2)为了尽量减少误差，要求测量多组数据，画出符合要求的电路图。
图1分析：电流表应选，因为它与表的满偏电流最接近；测量电路如图1，若电压表、电流表的读数分别为U、I，则电压表内阻。
图1中，表也可用一个与待测电压表满偏电流差不多的内阻已知的电压表（如量程，内阻）代替，不过此时电源的电动势也要相应的调大些，以保证电表指针的偏角较大。
因为指针的偏角越小，测量的系统误差越大。
例1中，若电流表只有，同时还有两个定值电阻，如何测图2显然的量程太小。
表满偏时，表指针的偏角约为满偏的1／10，测量的系统误差较大。
可选与并联，以“放大的量程，使、表可几乎同时达到满偏。
局部电路如图2所示。
若测量时、表读数分别为U、I，表内阻为，通过的电流为，则：。
例1中，若电流表只提供了，同时提供上述两个电阻，如何测图3此时量程太大，当表满偏时，指针偏角太小；可选与表并联，让分流，以控制通过表的电流，使、表可几乎同时达到满偏，局部电路如图3所示。
若测量时、3表的读数分别为U、I，通过表的电流为，则有：--U。
可见，在电流表量程不合适时，测量电路也要作相应的改变，以保证两表几乎同时达到满偏。
半偏法测电表内阻及误差分析
半偏法测电表内阻及误差分析2019-05-24⽤电表指针半偏法测定电表内阻的典型实验有两个，⼀个是测电流表的内阻，另外⼀个是测电压表的内阻。
⼀、半偏法测电流表的内阻1.实验电路本实验的⽬的是测定电流表的内阻，实验电路如图1所⽰，实验中滑动变阻器采⽤限流连接，电流表和电阻箱并联。
2.实验原理与步骤①断开S2，闭合S1，调节R0，使电流表的⽰数满偏为Ig；②保持R0不变，闭合S2，调节电阻箱R，使电流表的⽰数半偏为；③电流表与电阻箱并联，则可得电阻箱的读数即为电流表的内阻，即RA=R。
3.误差分析电阻箱接⼊后导致回路总电阻增⼤，则通过电源的电流减⼩，由闭合电路欧姆定律可知电阻箱与电流表并联部分电压增⼤，通过电流表与电阻箱的总电流⼤于电流表的满偏电流Ig，则当电流表的电流为时，通过电阻箱的电流⼤于，电阻箱的阻值⼩于电流表的阻值，即电流表的测量值偏⼩。
当R0>>RA时，电阻箱接⼊前后，回路总电阻变化较⼩，测量误差⼩。
此⽅法⽐较适⽤于测量⼩阻值的电流表的内阻，且测量值偏⼩。
⼆、半偏法测电压表的内阻1.实验电路本实验的⽬的是测量电压表的内阻，实验电路如图2所⽰，滑动变阻器采⽤分压连接，电阻箱和电压表串联。
2.实验原理与步骤①断开开关S，按电路图连接好电路；②把滑动变阻器R的滑⽚P滑到b端；③将电阻箱R0的阻值调到零；④闭合开关S；⑤移动滑动变阻器R的滑⽚P的位置，使电压表的指针指到满偏的位置；⑥保持滑动变阻器R的滑⽚P位置不变，调节电阻箱R0的阻值，使电压表指针指到半偏位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值。
3.误差分析该实验中，电阻箱接⼊后回路总电阻增⼤，由闭合电路欧姆定律可得电阻箱与电压表串联部分的电压⼤于电压表的满偏电压Ug，此时，电压表半偏时，加在电阻箱的电压⼤于，则电阻箱的读数⼤于电压表的阻值，即电压表内阻的测量值偏⼤。
当电压表的阻值远⼤于滑动变阻器的最⼤值时，电阻箱接⼊前后对回路总电阻的影响较⼩，测量误差较⼩。
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电流表内阻的测量
1.某电流表的内阻约为50Ω，现要测量其内阻，可选用的器材有：
A．待测电流表○A(量程2mA)
B．电压表○V(量程3V和15V)
c．滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
D．电阻箱R2(阻值O—999.9Ω)
E．电源E(电动势4V，内阻很小)
F．开关S及导线若干
(1)请在图甲中完成实验电路图；
(2)请将图乙的实物连线连接完整；
(3)计算电流表④内阻的表达式为：RA=，式中各符号的物理意义：
2.为了测定电流表○A1的内阻，某同学采用如图所示的实验电路。
其中：
○A1是待测电流表，量程为300μA，内阻约为100Ω；
○A2是标准电流表，量程是200μA；
R1是电阻箱，阻值范围是0～999.9Ω；
R2是滑动变阻器；
R3是保护电阻；、
E是电池组，电动势为4V，内阻不计；
S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关。
⑴①实验中滑动变阻器采用接法(填“分压”或“限流”)；
②根据图所示电路的实物图，请在方框中画出实验
电路图。
⑵请将该同学的操作补充完整：
①连接好电路，将滑动变阻器R2的滑片移到最(填“左端，或“右端”)；将开关S2扳到接点a处，接通开关S1；调整滑动变阻器R2，使电流表○A2的读数是150μA；
②将开关S2扳到接点b处，，使电流表○A2的读数仍是150μA。
③若此时电阻箱各旋钮的位置如图所示，则待测电流表○A1的内阻Rg=。
(3)上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑片位置，都要保证两只电流表的安全。
在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用。
(填写阻值前相应的字母)
A．200kΩ B．20kΩ C．15kΩD．150kΩ
3.一块电流表的内阻大约是几百欧，某同学用如图所示的电路测量其内阻和满偏电流，部分实验步骤如下：
①选择器材：两个电阻箱、2节干电池(每节电动势为1．5V，
内阻不计)、2个单刀单掷开关和若干导线；
②按如图所示的电路图连接好器材，断开开关s l、s2，将电
阻箱l的电阻调至最大；
③闭合开关S1，调节电阻箱1，并同时观察电流表指针，当指针处于满偏刻度时，读取电阻箱1的阻值为500Ω；
④保持电阻箱1的电阻不变，再闭合开关s2，只调节电阻箱2，并同时观测电流表指针，当指针处于半偏刻度时，读取电阻箱2的阻值为250Ω；
通过分析与计算可知：
(1)电流表内阻的测量值Rg=；电流表的满偏电流值Ig=；
(2)该同学对此电流表进行改装，使改装后的电流表量程为3A，则改装后的电流表的内阻Rg=。
4.测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如
下：
A．待测电压表(量程3V，内阻约3kΩ)
B．电流表(量程3A，内阻0.01Ω)
C．定值电阻(R=3kΩ，额定电流0.5A)
D．电池组(电动势略小于3V，内阻不计)
E．开关两个
F．导线若干
有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：
(1)为了更准确地测出该电压表内阻，请在方框中画出实验电路图；
(2)用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量有，用上述所测各物理量表示电压表内阻，其表达式应为Rv=。
5.实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。
现用如图所示电路测量实际电流表G1的内阻r1。
供选择的仪器如下：
①待测电流表G
1(0～5mA，内阻约300Ω)；
②电流表G2(O～10mA，内阻约100Ω)；
③定值电阻R1(300Ω)；
④定值电阻R2(10Ω)；
⑤滑动变阻器R3(0～1000Ω)；
⑥滑动变阻器R4(0～20Ω)；
⑦干电池(1.5V)；⑧电键S及导线若干。
(1)定值电阻应选，滑动变阻器应选。
(在空格内填写序号)
(2)用连线连接图甲实物图。
(3)补全实验步骤：
①按电路图连接电路，将滑动触头移至最端(填“左”或“右”)；
②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I l、I2；
③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2；。
④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图乙所示。
(4)根据I2-I1图线的斜率K及定值电阻的阻值，写出待测电流表内阻的表达式。