电表内阻的几种测量方法

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测量电表内阻的几种方法

测量电表内阻的几种方法

测量电表内阻的几种方法湖北省浠水县团陂高中 王文亮(438213)在电学实验中,电表内阻的测量是一个重要内容,下面就分别介绍不同情况下测量电表内阻的几种方法。

1.实验中有电压表、电流表各一只,要求测量电压表和电流表的内阻 ①测电流表的内阻测量电路如图①所示,将电压表与电流表并联,两电表示数分别为U 、I ,则电流表内阻 。

②测电压表的内阻测量电路如图②所示,将电压表与电流表串联,两 电表示数分别为U 、I ,则电压表内阻 。

2.实验中有两只同种电表,若已知其中一只电表的内阻,要求测量另一只电表的内阻 ①测电流表的内阻测量电路如图③所示,将两只电流表并联,示数分 别为I 1、I 2,则 ②测电压表的内阻测量电路如图④所示,将两只电流表串联,示数分别为U 1、U 2,则分析:内阻已知的电流表,相当于一只电压表,图③与图①等效;内阻已知的电压表。

相当于一只电流表,图④与图②等效。

3.两只同种电表的内阻均未知,如果有一只电阻箱,可以测量出它们的内阻 ①测电流表的内阻测量电路如图⑤所示,闭合S,两只电表的示 数分别为I 1、I 2,则, ①断开S,两只电表的示数分别为I 1’、I 2’, 此时电阻箱阻值为R,则 ②由①②可解得 I U =r IU=2211r I r I =2211r U rU=2'21'1)(r I R r I =+2211r I r I ='12'21'112'12'21'121,I I I I R I I r I I I I R I I r -=-=测量电路如图⑥所示,断开S,两只电表的示数分别为U 1、U 2,则, ① 闭合S,两只电表的示数分别为U 1‘、U 2‘,此时电阻箱阻值为R,则②由①②可解得,在电学实验中还时常用到替代法、半偏法测电表内阻 4.用替代法测电表内阻 ①测电流表的内阻实验原理图如图⑦所示,实验中,闭合S 1,S 2接a , 调节R ’,使两电表均有适当的示数,并记下电表A 的示数I ;S 2接b ,保持R ’不变,调节R使电表示数仍为I ,记下此时电阻箱的阻值R 0,则待测电流表的内阻r= R 0 。

11.9电表内阻的测量和改装(原卷版)--2024高考一轮复习100考点100讲

11.9电表内阻的测量和改装(原卷版)--2024高考一轮复习100考点100讲

2024年高考一轮复习100考点100讲第11章 恒定电流第11.9讲 电表内阻的测量和改装【知识点精讲】一、半偏法测量电表内阻 1.半偏法测电流表内阻 (1)实验电路图,如图所示。

(2)实验步骤。

①按如图所示的电路图连接实验电路;②断开S 2,闭合S 1,调节R 1,使电流表读数等于其量程I m ;③保持R 1不变,闭合S 2,调节R 2,使电流表读数等于12 I m ,然后读出R 2的值,则R A =R 2。

(3)实验条件:R 1≫R A 。

(4)测量结果:R A 测=R 2<R A 。

(5)误差分析:当闭合S 2时,总电阻减小,总电流增大,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经R 2的电流比电流表所在支路的电流大,R 2的电阻比电流表的电阻小,而我们把R 2的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。

2.半偏法测电压表内阻 (1)实验电路图,如图所示。

(2)实验步骤①按如图所示的电路图连接实验电路;②将R 2的值调为零,闭合S ,调节R 1的滑片,使电压表读数等于其量程U m ;③保持R 1的滑片不动,调节R 2,使电压表读数等于12U m ,然后读出R 2的值,则R V =R 2。

(3)实验条件:R1≪R V。

(4)测量结果:R V测=R2>R V。

(5)误差分析:当R2的值由零逐渐增大时,R2与电压表两端的电压也将逐渐增大,因此电压表读数等于12U m时,R2两端的电压将大于12U m,使R2>R V,从而造成R V的测量值偏大。

显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻。

二、电表改装1.电压表、电流表的改装改装为大量程电压表改装为大量程电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U=I g R+I g R g,所以R=UI g-R gI g R g=(I-I g)R,所以R=I g R gI-I g改装后的电表内阻R V=R+R g>R g R A=RR gR+R g<R g(1)无论是将表头改装成电压表还是电流表,都没有改变表头的参数,即表头的满偏电压U g、满偏电流I g都不发生变化,只是由分压或者分流电阻R承担了部分电压或电流。

关于电源电动势和内阻的几种测量方法及误差分析

关于电源电动势和内阻的几种测量方法及误差分析

关于电源电动势和内阻的几种测量方法及误差分析电源电动势和内阻是电源的两个重要参数,测量它们的准确性对于电源的性能评估和电路设计非常重要。

本文将介绍几种测量电源电动势和内阻的常用方法,并对其可能存在的误差进行分析。

一、电源电动势的测量方法1.直接测量法:直接连接一个高阻抗的电压表或电势计来测量电源的电动势。

这种方法简单直接,但在实际应用中存在一些误差。

首先,电源内部可能存在一些电流泄漏,这会导致测量值偏小。

其次,电表的内阻会影响电路的等效电路,如果电表内阻比电源的内阻大,则会导致电源电动势的测量值偏大。

另外,直接测量法还需要保证测量电阻的阻值尽可能大,以减小测量误差。

2.伏安法测量法:通过测量电源的开路电压和短路电流,并利用欧姆定律计算电源电动势。

这种方法的测量结果与直接测量法相比更准确,因为电源的内阻可以通过计算得到。

但仍然存在一些误差,比如电源在实际使用时可能存在的内阻变化,以及测量过程中可能引入的接触电阻。

3.电桥法:电桥法是一种精确测量电源电动势的方法。

它通过将电源与标准电阻组成一个电桥电路,调节电桥平衡使得电桥两侧电压为零,从而计算电源电动势。

电桥法的精度高,而且可以消除电表内阻对测量结果的影响。

但在实际应用中,电桥法要求使用高精度的标准电阻和电压表,且操作较为繁琐。

二、电源内阻的测量方法1.空载法:空载法是一种简单直接的测量电源内阻的方法。

它通过直接测量电源在空载状态下的开路电压和负载接入后的电压降,然后根据欧姆定律计算内阻。

但空载法只适用于内阻较小的电源,且测量结果容易受到电缆电阻和接触电阻的影响。

2.负载法:负载法是一种通过改变电源负载的方式测量内阻的方法。

它通过在电源输出端接入不同负载,并测量不同负载下的电压和电流,然后应用欧姆定律计算内阻。

负载法的准确性更高,能够排除空载法中存在的接触电阻和线路电阻的误差。

但负载法在实际应用中需要注意负载的选择,避免电源过载或短路。

三、误差分析在电源电动势和内阻的测量中,存在一些常见的误差源1.电表误差:电表本身的精度和内阻会对测量结果产生影响。

测量电阻方法的总结

测量电阻方法的总结

关于测量电阻方法的总结1、伏安法、伏伏法、安安法、伏欧法、安欧法电压表内阻已知则可当电流表使用,电流表内阻已知则可电压表使用电阻箱、定值电阻因为阻值已知,可用电流求得其电压,或可用电压求得其电流。

2、欧姆表法:用多用表的欧姆档直接测量。

3、替换法:【1】【2】为了测定电流表A1的内阻,采用如图所示的电路.其中:A1是待测电流表,量程为300 μA,内阻约为100 Ω;A2是标准电流表,量程是200 μA;R1是电阻箱,阻值范围0~999.9 Ω;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;E是电池组,电动势为4 V,内阻不计;S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关.(1)根据电路图14-81,请在图14-82中画出连线,将器材连接成实验电路.(2)连接好电路,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150 μA;然后将开关S2扳到接点b处,保持R2不变,调节电阻箱R1,使A2的读数仍为150 μA.若此时电阻箱各旋钮的位置如图所示,电阻箱R1的阻值是______Ω,则待测电流表A1的内阻R g=________Ω. (3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置,都要保证两块电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用________(填写阻值相对应的字母).A.200 kΩB.20 kΩC.15 kΩD.20 Ω(4)下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用.既要满足上述实验要求,又要调整方便,滑动变阻器___________(填写阻值相对应的字母)是最佳选择.A.1 kΩB.5 kΩC.25 kΩ. D100 kΩ4、半偏法【3】(1)利用如图所示的电路测量电流表○G的内阻(图中电源的电动势E=4V ):先闭合S1,调节R,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S2,保持R不变,调节R′,如果使电流表指针偏转到满刻度的21,读出此时R′的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值Rg= Ω.如果表指针偏转到满刻度的32,读出此时R′的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值Rg= Ω.【4】要测量内阻较大的电压表的内电阻,可采用“电压半值法”,其实验电路如图所示。

电阻测量的六种方法

电阻测量的六种方法

电阻测量的六种方法电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。

这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。

一.欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成:G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。

R是可变电阻,也称调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r。

图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。

当红、黑表笔接上待测电阻Rx时,由闭合电路欧姆定律可知:I = E/(R+Rg+Rx+r)= E/(R内+R X)由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。

2.使用注意事项:(1)欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。

(2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。

黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。

(3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零(4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。

(一般在中值刻度的1/3区域)(5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。

(6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。

二.伏安法测电阻1.原理:根据部分电路欧姆定律。

2.控制电路的选择控制电路有两种:一种是限流电路(如图2);另一种是分压电路。

(如图3) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。

其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。

专题七 测量电阻的“五种方法”

专题七 测量电阻的“五种方法”
(2)电路补充完整后,请你完善以下测量电流表 A1 内电阻 的实验步骤。
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a.先将滑动变阻器 R1 的滑动端移到使电路安全的位置, 再把电阻箱 R2 的阻值调到________(选填“最大”或“最 小”)。
b.闭合开关 S1、S,调节滑动变阻器 R1,使两电流表的 指针在满偏Leabharlann 近,记录电流表 A2 的示数 I。
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(2)根据实验测得的 6 组数据,在图 2 中描点,作出了 2 条图线。你认为正确的是________(选填“①”或“②”),并 由图线求出电阻 Rx=________Ω。(保留 2 位有效数字)
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[解析] (1)电压表示数变化较大,说明电流表分压较大, 而电流表示数基本不变,说明电压表分流较小,可以忽略,故 采用电流表外接法,即 c 接 a 点;电压表测量的电压为准确值, 但电流表测量的电流为电阻和电压表电流之和,即电流测量值 偏大,根据 R=UI 可得电阻测量值偏小;
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[例 2] (2019·浙江选考)为了比较精确地测定阻值未知的 定值电阻 Rx,小明设计了如图所示的电路。
(1)实验时,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置 保持不变,将 c 点先后与 a、b 点连接,发现电压表示数变化 较大,电流表示数基本不变,则测量时应将 c 点接________(选 填“a 点”或“b 点”),按此连接测量,测量结果________(选 填“小于”“等于”或“大于”)Rx 的真实值。
效果,R1 就需要选一个尽可能大的电阻,可以是电阻箱,也可 以是滑动变阻器,也可以是电位器,但阻值要尽可能地大,经 此分析,R1 应选用 D。该实验要通过可变电阻 R2 阻值来间接 反映出电流表的内阻值,因此可变电阻 R2 的选取原则是:能 读数且尽量和电流表的内阻在同一数量级上。经此分析,可变

测电池的电动势和内阻的常用方法和误差分析

测电池的电动势和内阻的常用方法和误差分析

测电池的电动势和内阻的常用方法和误差分析测量电池的电动势和内阻是非常重要的实验,可以帮助我们了解电池的性能和质量。

下面是几种常用的测量方法和其误差分析:一、电动势的测量方法:1.伏安法测量:通过测量电池开路电势和闭合电路后的电流,可以计算出电池的电动势。

这种方法的误差主要来自于电流表和电压表的精度,以及导线的电阻。

为了减小误差,可以使用高精度的测量仪器,并使用低电阻的导线。

2.维尔斯通桥法测量:通过将电池与一个可变电阻和标准电阻组成的维尔斯通桥相连接,调节电阻使两个终端的电压为零,此时电阻的比值等于电池的电动势的比值。

这种方法的误差主要来自于电阻的测量精度。

3.伏安特性曲线法测量:通过测量电池在不同负载下的电流和电压,可以绘制出伏安特性曲线,从曲线中可以读取电池的电动势。

这种方法的误差主要来自于电流表和电压表的精度。

二、内阻的测量方法:1. 电池负载法测量:通过将一个已知电阻连接到电池的输出端,测量电池的开路电压和负载电压,可以由Ohm定律得到电池的内阻。

这种方法的误差主要来自于电阻的测量精度。

2.交流法测量:通过在电池上施加一个交流信号,测量电池输出端的电压和电流的相位差,可以计算出电池的内阻。

这种方法的误差主要来自于交流信号源的稳定性和测量仪器的精度。

误差分析:1.电池的寿命:电池寿命的变化可能导致电动势的变化。

正常情况下,电池的电动势会随着使用时间而降低,因此在测试电动势时应使用新鲜电池。

2.测量仪器的精度:使用较低精度的测量仪器可能导致测量误差,因此在实验中应使用精度较高的电流表、电压表和电阻表。

3.温度效应:温度的变化可能会影响电池的电动势和内阻。

因此,在测量过程中,应注意控制温度的变化,并在实验室中保持稳定的温度。

4.测量环境:测量环境中的其他电磁干扰可能会对测量结果产生影响。

因此,在实验中应尽量减小电源和其他电器设备的干扰,并在静音的实验室中进行测量。

总结:测量电池的电动势和内阻是一项复杂的实验,需要注意许多因素来减小误差。

测电压表内阻的六种方法

测电压表内阻的六种方法

测电压表内阻的六种方法高二物理魏建军在实验试题的考查中,经常出现测定电压表内阻的问题,学生在处理此类问题时常不如人意。

现把测电压表内阻常见的六种方法归纳如下。

一、利用欧姆表测量欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的。

把电压表看成普通的电阻,利用欧姆表的电阻档测量二、利用伏—安法测量理想电压表的内阻视为无限大,但实际使用的电压表内阻并不是无限大。

例1为了测量某一电压表的内阻,给出如下的实验器材:A、待测电压表(0〜3v、内阻约为4K Q), B电流表(0〜0.5mA, C 滑动变阻器(0〜20Q), D 6V学生电源,E开关和若干条导线。

由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电压表的内阻,采用分压式接法,电路图如图一1所示,电压表与电流表串联,多次记录电压表和电流表的示数,利用U-I图象即可得出电压表的内阻。

三、利用伏-伏法测量所谓伏伏法就是在电流表不能用或没有电流表等情况下,要考虑两图一1块电压表并用的方式测量电阻。

在设计电路时,既要考虑电压表的量程,还要考虑滑动变阻器的连接方式。

图一21、伏伏串联测量:例2、利用现有的器材测量某电压表的内阻。

实验器材如下:A、待测电压表V (0~3V内阻未知),B电压表V2 (0~ 3V、内阻3.5K Q), C滑动变阻器(0〜50Q), D 6V电池组(内阻不计),E开关和若干条导线。

部分同学想两块电压表的最大量程都是3V,把两表串联直接接到电源上即可。

同学们把两电压表串联的想法是好的,但直接接到电源上的不可以的。

因为在串联电路中电阻大的分得的电压就多,所以不能草率地将表直接接到电源上。

设计的电路图如图一2所示。

两电压表的内阻都远大于滑动变阻器的最大值,采用分压式接法。

电压表V i的示数-,电压表"的示数U2,两表串联电流相等,有,得R^R。

R v i R V2U 22、伏伏法并联测量:例3、为测量量程为3V的电压表V i的内阻R vi (约为3K Q),实验时提供的器材有:A电流表(0〜0.6A、内阻0.1Q), B电压表V2 (0〜6V内阻5K Q), C变阻箱1 (0.1〜9999.9Q), D 变阻箱2 (0.1〜99.9 Q), E滑动变阻器(0〜50Q), F、不计内阻的6V电源,G开关和若干导线。

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电表内阻的几种测量方法一、电流表内阻测量的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g I 、满偏时电流表两端的电压g U 和内阻g r 。

一般灵敏电流表的g I 为几十微安到几毫安,g r 为几十到几百欧姆,g g g r I U =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。

本节课拟谈几种测定电流表内阻的方法。

1、利用两个电流表法测电流表的内阻两个电流表法是利用两块电流表测电阻的一种方法,这一方法的创新思维是运用电流表测电压(或算电压),此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。

设计电路时除考虑电流表的量程外,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

【例1】从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表1A 的内阻1r ,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据。

(1)画出实验电路图:标明所用器材的代号。

(2)若选取测量中的一组数据来计算1r ,则所用的表达式=1r ,式中各符号的意义是: 。

器材(代号)与规格如下:电流表1A ,量程mA 10,内阻待测(约Ω40);电流表2A ,量程A μ500,内阻Ω=7502r ;电压表V ,量程10V ,内阻Ω=k r 102电阻1R ,阻值约为Ω100;滑动变阻器2R ,总阻值约Ω50;电池E ,电动势V 5.1,内阻很小;电键K ,导线若干。

分析与解:大多数考生看到此题,第一感觉考虑的就是伏安法,由于没有考虑电表的量程,当然做不正确。

少数考生想到要满足“有尽可能高的精确度”的条件,认为电压U 的测定,不能选量程是10V 的电压表。

因为电流表两端允许施加的最大电压约为V 4.0,因而电压表不能准确测出电流表的两端的电压,但由于缺乏创新精神,想不出其他方法,也做不正确。

只有极少数有“安安”法新思路的考生才能做正确。

答案:将电流表2A 并联在电流表1A 的两端,利用电流表测量电压;要满足“多测几组数据”,滑动变阻器2R 采用分压接法;实验电路如图所示,其表达式1221I r I r =,式中1I 、2I 、1r 、2r 分别表示通过电流表1A 、2A 的电流和它们的内阻。

2、利用“加R ”法测电流表的内阻“加R ”法又叫“加保护电阻”法。

在运用伏安法测电阻时,由于电压表或电流表的量程太小或太大,为了满足安全、精确的原则,加保护电阻的方法就应运而生,设计电路时不仅要考虑电压表和电流表的量程,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

【例2】某电流表的内阻在Ω-Ω2.01.0之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:A. 待测的电流表1A (量程A 6.0);B. 电压表1V (量程3V ,内阻约Ωk 2);C. 滑动变阻器1R (最大电阻Ω10);D. 定值电阻2R (阻值Ω5);E. 电源E (电动势4V )F. 电键S 及导线若干。

(1)画出实验电路图;(2)如测得电压表的读数为U ,电流表的读数为I ,则电流表1A 内阻的表达式为:=A R 。

分析与解:许多考生读完此题,就知道实验原理是伏安法,由于设计电路时没有考虑电压表和电流表的量程,当然做不正确。

少数考生想到电流表的内阻在Ω-Ω2.01.0之间,量程为A 6.0,电流表上的最大电压为V 12.0,因而电压表不能并联在电流表的两端,由于缺乏创新意识,也做不正确。

只有极少数有“加R ”法新理念的考生才能做正确,因为本题必须将一个阻值为Ω5的定值电阻2R 与电流表串联,再与电压表并联,才满足要求;再者量程为3V 的电压表其量程虽然小于电源电动势(4V ),但可在电路中接入滑动变阻器进行保护;滑动变阻器在本实验中分压与限流的连接方式均符合要求,但考虑限流的连接方式节能些,因而滑动变阻器采用限流的连接方式。

故本题设计电路图如图所示;电流表1A 内阻的表达式为:2R I U R A -=。

3、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A μ2000-,内阻约为Ω500,实验电路如图所示。

操作要点:按图1连好电路,2S 断开,1S 闭合,调节变阻器R ,使待测电流表G 的指针满偏。

再将2S 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R r g '≈。

实验原理与误差分析:认为2S 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2GI 。

所以电流表内阻与电阻箱的示值近似相等。

实际上2S 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2GI ,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R R '≥100,从而使S 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Ωk 60左右。

4、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V 5.1干电池,R 用阻值为Ωk 10的滑动变阻器,如图所示。

实验中,先将2S 断开,1S 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G I '。

再接通2S ,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g r 。

这样即可避免前法造成的系统误差。

用图所示电路测量电流表G 的内阻,也可不用半偏法。

将开关1S 、2S 均接通,读出被测电流表G 的示值G I 、监控表G '的示值G I '、电阻箱的示值R ',则可根据 G G G g I R I I r '-=')(计算出电流表G 的内阻。

5、代替法按图所示连接电路,G 为待测电流表,G '为监测表,1S 为单刀单掷开关,2S 为单刀双掷开关。

先将2S 拨至与触点1接通,闭合1S ,调节变阻器R ,使监测表G '指针指某一电流值(指针偏转角度大些为好),记下这一示值。

再将单刀双掷开关2S 拨至与触点2接通,保持变阻器R 的滑片位置不变,调节电阻箱R ',使监测表G '恢复原来的示值,则可认为被测电流表G 的内阻等于电阻箱的示值。

用这种方法,要求监测表的示值要适当大一些,这样灵敏度较高,测量误差较小。

6、电压表法原则上得知电流表两端的电压U 和通过它的电流I ,就可以利用I U r g =计算出它的内阻。

但若测量J0415型电流表的内阻,满偏时它的电压才是V 1.0,用J0408型电压表的3V 量程测量,指针才偏转一个分度。

这样因读数会引起很大的偶然误差。

所以不宜用一般电压表直接测量电流表两端的电压。

可用如图所示电路,将待测电流表G 与电阻箱串联后再与电压表并联。

闭合开关S ,调节变阻器和电阻箱,使电流表和电压表的指针均有较大的偏转,读出电压表的示数U 、电流表的示值I 和电阻箱的示值R ',则据I R I U r g '-=得出电流表的内阻。

电源要用2节干电池,电压表用3V 量程,用最大阻值为Ωk 1左右的变阻器。

7、用内阻、量程已知的电流表代替电压表按图连接电路,G 为待测内阻的电流表,G '为内阻、量程已知的标准电流表,E 为V 5.1的干电池一节,R 为阻值为几十欧姆的滑动变阻器。

调节变阻器R ,使两电流表的指针均有较大的偏转。

读出电流表G '的示值G I ',设其内阻g r ';读出被测电流表G 的示值G I ,则据G g G g I r I r '⋅='可得出电流表G 的内阻值。

二、电压表内阻测量的几种方法电压表内阻的测量是近年来高考的热点和亮点,其实电压表内阻的测量和一般电阻的测量一样,所不同的就是电压表可提供自身两端的电压值作为已知条件。

因此,在测量电压表内阻的实验中,要灵活运用所学过的实验方法,依据实验原理和实验仪器,按照题设要求和条件进行合理的测量。

1. 利用伏安法测量电压表是测定电路两端电压的仪器,理想电压表的内阻可视为无限大,但实际使用的电压表内阻并不是无限大。

为了测量某一电压表的内阻,给出的器材有:A. 待测电压表(V 30-,内阻在Ω-k 5.45.3之间);B. 电流表(mA 10-);C. 滑动变阻器)500(Ω-;D. 电源(V 5.1的干电池两节);E. 开关和若干导线。

利用伏安法I U R =,测量电压表示数U 和电流表示数I 即可,由于滑动变阻器最大阻值远小于被测内阻值,为了满足多测几组数据,利用作图法求电压表的内阻,应选用滑动变阻器分压式电路,电路如图所示。

2、利用“伏伏”法测电压表的内阻“伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种方法,这一方法的创新思维是运用电压表测电流(或算电流),此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形。

设计电路时不仅要考虑电压表的量程,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

【例3】为了测量量程为3V 的电压表V 的内阻(内阻约Ω2000),实验室可以提供的器材有:电流表1A ,量程为A 6.0,内阻约Ω1.0;电压表2V ,量程为V 5,内阻约Ω3500;变阻箱1R 阻值范围为Ω-99990;变阻箱2R 阻值范围为Ω-9.990;滑动变阻器3R ,最大阻值约为Ω100,额定电流A 5.1;电源E ,电动势6V ,内阻约Ω5.0;单刀单掷开关K ,导线若干。

(1)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路,画出电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注),要求测量尽量准确。

(2)写出计算电压表V 的内阻V R 的计算公式为=V R 。

分析与解:多数考生解答此题,毫不犹豫地套用伏安法,由于没有考虑电表的量程,当然做不正确。

少数考生想到待测电压表的量程为3V ,内阻约Ω2000,电压表中的最大电流为A mA A I 0015.05.120003===,认为电流表不能准确测量,但由于创新能力差,也做不正确。

只有极少数有“伏伏”法新理念的考生才能做正确。

答案:(1)测量电压表V 的内阻的实验电路如图所示。

(2)电压表V 的示数U ,电压表2V 的示数2U ,电阻箱1R 的读数1r 。

根据欧姆定律,利用通过电压表的电流与通过电阻1R 的电流相等,算出电压表的电阻为U U Ur R V -=21。

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