电表内阻的几种测量方法.docx

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电表内阻的几种测量方法

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、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

【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的内阻,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,则所用的表达式，式中各符号的意义是:

。

器材（代号）与规格如下：

电流表，量程，内阻待测（约）；

电流表，量程,内阻；

电压表V，量程10V,内阻

电阻，阻值约为；

滑动变阻器，总阻值约；

电池E，电动势，内阻很小；

电键K,导线若干.

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】某电流表的内阻在之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：

A.待测的电流表（量程）;

B.电压表（量程3V，内阻约）;

C。

滑动变阻器（最大电阻）；

D.定值电阻（阻值）；

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，则电流表内阻的表达式为：

。

3、半偏法

操作要点：

按图1连好电路，断开，闭合，调节变阻器R，使待测电流表G的指针满偏。

再将也闭合,保持变阻器R接在电路中的电阻不变,调节电阻箱使电流表G的指针半偏。

读出电阻箱的示值,则可认为。

实验原理与误差分析：

认为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，可用与被测电流表相同型号的电流表。

电源可用干电池，R用阻值为的滑动变阻器，如图所示.

实验中，先将断开,接通，调节变阻器R的值,使被测电流表G指针满偏,记下监控表的示值.再接通，反复调节变阻器R和电阻箱，使G的指针恰好半偏,而的示值不变。

这时电阻箱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。

用图所示电路测量电流表G的内阻，也可不用半偏法。

将开关、均接通，读出被测电流表G的示值、监控表的示值、电阻箱的示值，则可根据

计算出电流表G的内阻.

5、替代法

按图所示连接电路,G为待测电流表，为监测表，为单刀单掷开关,为单刀双掷开关。

先将拨至与触点1接通，闭合，调节变阻器R,使监测表指针指某一电流值（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，使监测表恢复原来的示值，则可认为被测电流表G的内阻等于电阻箱的示值.

6、电压表法

则据得出电流表的内阻。

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，为内阻、量程已知的标准电流表，E为的干电池一节,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。

读出电流表的示值,设其内阻；读出被测电流表G的示值，则据可得出电流表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

为了测量某一电压表的内阻，给出的器材有：

A.待测电压表（，内阻在之间）；B。

电流表（）；C.滑动变阻器;D。

电源（的干电池两节）；E.开关和若干导线。

2、利用“伏伏”法测电压表的内阻

【例3】为了测量量程为3V的电压表V的内阻（内阻约）,实验室可以提供的器材有：

电流表,量程为,内阻约；

电压表，量程为，内阻约；

变阻箱阻值范围为；

变阻箱阻值范围为；

滑动变阻器,最大阻值约为，额定电流；

电源E,电动势6V，内阻约；

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的内阻的计算公式为。

分析与解:

算出电压表的电阻为。

3、利用欧姆表测量

欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的,已知欧姆表刻度盘上中央刻度值为“20”，现用欧姆表测量一个内阻约为几千欧的电压表，实验中应把欧姆表选择开关调至×100挡，若欧姆表的读数如图所示，则该电压表内阻阻值为。

4、利用半偏法测量

方法一：

用如图所示电路测量量程为1V的电压表的内阻（在之间）。

提供的器材还有:

A。

滑动变阻器，最大阻值；B.电阻箱,最大阻值,阻值最小改变量为；C.电池组：

电动势约6V，内阻可忽略不计；D。

导线和开关。

实验方法和步骤是：

①断开开关S，按图3连接好电路；②把滑动变阻器的触头P滑到端;③将电阻箱的阻值调到零；④闭合开关S；⑤调节滑动变阻器R的阻值,使电压表指针达到满偏;⑥调节电阻箱的阻值，使电压表指针达到半偏，读出此时电阻箱的阻值，即为电压表的内电阻的测量值。

方法二：

量程为3V的电压表V的内阻约为，要求测出该电压表内阻的精确值，实验中提供的器材有：

A.阻值范围为到的电阻箱；B。

开路电压约为5V，内阻可忽略不计的电源E;C.导线若干和开关。

实验电路如图所示，由于电源的电动势没有准确给出，先调节电阻箱阻值，使电压表指针指在中间刻度线，记下电阻箱的阻值，有①

再调节电阻箱阻值,使指针指在满偏刻度,记下电阻箱的阻值由串联分压规律:

②，解①②式得

5、利用已知电动势的电源和电阻箱测量

量程为3V的电压表，其内阻约为，现要求测出该电压表内阻，实验器材有：

电源，电动势，内阻不计；变阻器R，阻值范围，额定电流；开关和导线若干，实验电路如图所示，由于电源的电动势准确给出,只需调节R记下阻值，读出对应的电压值U，由串联分配规律可得：

。

6、利用电流表和定值电阻测量

实验电路如图所示,图中E为电源（电动势为4V），R为滑动变阻器（最大阻值为），为已知定值电阻（阻值为），A为电流表（量程为）,V为一个有刻度但无刻度值的电压表（量程约3V,内阻约），现要测电压表V的内阻.实验步骤如下:

闭合开关、，调节R的滑动触头使电压表V满偏，设满偏电压为，读出电流表A示数为，有①

闭合，断开，调节R的滑动触头使电压表V满偏,读出电流表A示数为，有②

联立①②式，可得电压表内阻

7、利用电压表和电阻箱测量

实验室提供的器材有：

A。

电池E：

电动势约6V，内阻约;B。

电压表：

量程3V，内阻约为；C。

电压表：

量程，内阻约为；D。

电阻箱:

最大阻值，阻值最小改变量为；E.滑动变阻器:

最大阻值为；F.开关和导线若干。

要求用如图所示的电路测定电压表的内阻，当开关S闭合时，调节滑动变阻器和电阻箱。

根据串联电路电压分配原理有:

，可得。