电表内阻的几种测量方法 修

电表内阻的几种测量方法
内阻的测量是近年来高考的热点和亮点，在测量电表内阻的实验中，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。

练习用多种方法测定电表的内阻，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。

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Ig 、满偏时电流表两端的电压Ug 和内阻r g 。

一般灵敏电流表的Ig 为几十微安到几毫安，r g 为几十到几百欧姆，Ug=Igr g 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.直接伏安法
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 ＝
g
g 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2所示电路测量。

其中R 可用电位器（阻值约为10K Ω）。

测量方法同上。

2、以安代伏法
这一方法是运用一个已知内阻的电流表测电压（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。

实验电路如图所示，其表达式
12
21I 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。

3、串R 伏安法
“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。

电路图如图所示；电流表1A 内阻的表达式为：2R I U
R A -=。

4、电流监控法
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 。

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、半偏法
1）恒流半偏法：
如图5所示电路，断开K2，闭合K1，调节滑动变阻器R0及保护电阻r，使待测电流表G 达满偏，同时记下G0表上的读数I，当电流表G、G0表的精度不同时，读数I g与I会有所差异。

然后闭合开关K2，交替调节电阻箱R及变阻器R0，使电流表G的指针达半偏，而G0的读数保持为I不变。

此时通过电阻箱R与G表的电流强度相等，均为I g/2，则电流表内阻R g与电阻箱的读数R相等，即：R g＝R
如图6所示，测量时，电位器R先置最大值，K2断开，闭合K1，调节R使电流表G达到满偏，并保持R不变。

再闭合K2，调节R0G指针达半偏，此时电阻箱的阻值R0，当满足R»R0时，则电流表的内阻就等于R0，即：R g＝R0
2）恒压半偏法：
如图7所示,r先置最大值，电阻箱R的阻值调节在一个较小的数值R1。

闭合K，调节R0及r，使电流表指针满偏，即通过电流表的电流强度为I g，记下此时毫伏表读数U AB。

根据部分电路欧姆定律：U AB＝I g（R1+R g）
然后调节电阻箱R的阻值和滑动变阻器R0的滑动触头，使电流表指针达到半偏，而毫伏表上的读数U AB保持不变（即A、B两点间的电压不变）。

此时电阻箱上指示的阻值为R2，则：
U AB＝I g（R2＋R g）∕2 可得：R g＝R2－2R1
若在开始调节时，电阻箱的阻值置于零，即R1＝0，则电阻箱的阻值R2就等于电流表的内阻R g，即R g＝R2。

这样测得的内电阻R g的误差比R1不为零时测得的要小。

如图8所示电路，待测电流表G与电阻箱R串联，电源用蓄电池，内阻可以忽略。

测量时，电阻箱电阻置于最大值，闭合开关K，逐渐减小电阻箱的阻值，使电流表G指针达半偏，此时电阻箱的读数为R1，由欧姆定律可得：E＝I g（R g＋R1）/2
再次减小电阻箱的阻值，使电流表指针达满偏I g，此时电阻箱的阻值为R2，则：E＝I g（R g+R1）可得：R g＝R1－2R2
6、代替法
1）电流等效替代法
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。

即R g＝R
2）电压等效替代法：
测量时，先闭合K1，K2扳至1端，调节滑动变阻器R0
及r ，使待测电流表指针接近满偏刻度值，毫伏表指针指在某一刻度值U 。

然后断开K 1，电阻箱的阻值置于零值，K 2扳至2端后，再闭合K 1，逐渐调节电阻箱的阻值，使毫伏表指针仍指在原来的刻度值U ，此时，电阻箱指示的阻值R 就等于电流表的内阻R g ，即：R g ＝R
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. 直接伏安法
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。

2、 并R 伏安法
闭合开关1S 、2S ，调节R 的滑动触头使电压表V 满偏，设满偏电压为m U ，读出电流表A
示数为1I ，有
01)(R R U I U V
m
m -
=①
闭合1S ，断开2S ，调节R 的滑动触头使电压表V 满偏m U ，读出电流表A 示数为2I ，有V m R I U 2=②
联立①②式，可得电压表内阻R I I I R V 2
2
1-=
3、串R 伏伏法
“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。

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。

4、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Ωk 3，现要求测出该电压表内阻，实验器材有：电源，电动势V E 6=，内阻不计；变阻器R ，阻值范围Ω-9.99991.0，额定电流A 2.0；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：R U E U
R V -=。

5、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Ω2500。

6、利用半偏法测量
方法一：用如图所示电路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b 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0R 的阻值，使电压表指针达到半偏，读出此时电阻箱0R 的阻值，即为电压表的内电阻V R 的测量值。

方法二：内阻可忽略不计的电源E,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1R，有
E
R
R
R
U
V
V
1
2
1
+
=
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2R由串联分压规律：
E
R
R
R
U
V
V
2
+
=
②，解①②式得2
1
2R
R
R
V
-
=
Welcome To Download !!!
欢迎您的下载，资料仅供参考！。