测电流表电阻的几种方法
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(4)伏安法、伏伏法、安安法、欧姆表法、半偏法、替代法、电桥法等均可。
(2分某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G (量程为1mA、内阻约为100Ω) 的内阻。
实验室中可供选择的器材有:电流表A1:量程为3mA 内阻约为200Ω;电流表A2:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω;定值电阻R1:阻值为10Ω;定值电阻R2:阻值为60Ω;滑动变阻器R3:最大电阻20Ω,额定电流1.5A;直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω;开关,导线若干。
(1)为了精确测量电流表G的内阻,你认为该小组同学应选择的电流表为、定值电阻为。
(填写器材的符号)(2)在方框中画出你设计的实验电路图。
(3)按照你设计的电路进行实验,测得电流表A的示数为I1,电流表G的示数为I2,则电流表G的内阻的表达式为rg= 。
(4)请列出你所知道的测量电阻的方法:。
(至少写出两种)22.2.718 (2.717~2.719均可);0.060(每空2分)23.(1) A1、R2(每空2分)(2)如图所示(3分)(3)(2分)(4)伏安法、欧姆表法、半偏法、替代法、电桥法等均可。
(2分(12分)某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度。
可选用的器材如下:A.待测螺线管L(符号):绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ,阻值RL约为50Ω;B.电流表A1:量程为10mA,内阻r1=40Ω;C.电流表A2:量程为500μA,内阻r2=750Ω;D.电压表V:量程为10V,内阻为10kΩ;E.保护电阻R1:阻值为100Ω;F.滑动变阻器R2:总阻值约为20Ω;G.电源E,电动势约为1.5V,内阻忽略不计;H.开关一个及导线若干。
(1)实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示,其示数D= mm.(2)为了尽可能准确的测量RL,要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的,请你设计一种适合的电路,将你设计的电路画在下面的虚线框中,并标明所用器材的代号。
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。
测量电阻常用的6种方法一、伏安法测电阻是电学实验中常用的方法之一,可以用于测量未知电阻、电阻率和电表内阻等。
在实验中需要选择合适的电压表和电流表,并正确连线。
例如,在一个实验中,需要测量一个约为10Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为6V,内阻约为2kΩ,电流表A1量程为0.6A,内阻约为0.2Ω,和滑动变阻器R1最大阻值为10Ω,最大电流为2A。
为了获得更精确的测量结果,需要测量多组数据,且两表读数大于量程一半。
二、伏伏法测电阻是一种常用的方法,可以在缺少合适的电流表时使用。
在实验中,可以使用已知内阻的电压表代替电流表。
例如,在一个实验中,需要测量一个约为600Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为~500mV,内阻r1=1 000Ω,电压表V2量程为~6V,内阻r2约为10kΩ,和电流表A量程为~0.6A,内阻r3约为1Ω。
此外,还需要定值电阻R和滑动变阻器R,以及一个单刀单掷开关S和若干导线。
在测量中,需要保证两只电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据。
的并联电路使用。
所以选择的电表是A12)实验原理图如下图所示:3)根据安安法测电阻的公式,可得到测量R x的表达式为:RxU1R+r1I2r2I1I2R本文介绍了两种电路测量方法,一种是伏安法测量待测电阻阻值,另一种是半偏法测量电表内阻。
伏安法测量待测电阻阻值时,采用外接法,改装的电压表电压量程为2.6 V,滑动变阻器采用分压式接法。
为了保证电表读数不得小于量程的三分之一,电表应选择A、B。
半偏法测量电表内阻时,先不连接变阻箱或将变阻箱阻值调为零,使电流表或电压表的读数调至满偏,然后再串联或并联上电阻箱,调节电阻箱的阻值,使电表示数为满偏刻度的一半,则认为电阻箱的阻值与待测的电流表或电压表电阻相等。
具体操作步骤如下:对于测量电流表内阻:1.将电阻箱的电阻调到零;2.闭合S,调节R,使电流表达到满偏;3.保持R不变,调节R,使电流表示数为满偏刻度的一半;4.由上得到电流表内阻RA=R。
测电流表电阻的几种方法一、伏安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(“加R”法又叫“加保护电阻”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。
1.某电流表的内阻在0.1~0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:A.待测电流表A1(量程0.6A)B.电压表V1(量程3V,内阻约2kΩ)C.滑动变阻器R1(最大电阻10Ω)D.定值电阻R2(阻值5Ω)E.电源E(电动势4V)F.开关S及导线若干(1)画出实验电路图;(2)若测得电压表的读数为U,电流表的读数为I,则电流表A1内阻的表达式为RA=_________。
二、“安安”法“安安”法是利用两块电流表(安培表)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。
2.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A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据。
器材(代号)与规格如下:电流表A1,量程10mA,内阻待测(约40Ω);电流表A2,量程500μA,内阻r2=750Ω;电压表V,量程10V,内阻r2=10kΩ;电阻R1,电阻约为100Ω;滑动变阻器R2,总阻值约50Ω;电池E,电动势1.5V,内阻很小;开关S,导线若干。
(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r1,则所用的表达式r1=__________,式中各符号的意义是__________。
3.、实验室中现有器材如实物图1所示,有:电池E,电动势约10V,内阻约1Ω;电流表A1,量程10A,内阻r1约为0.2Ω;电流表A2,量程300mA,内阻r2约为5Ω;电流表A3,量程250mA,内阻r3约为5Ω;电阻箱R1,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω;滑线变阻器R2,最大阻值100Ω;开关S;导线若干。
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。
1、半偏法测电流表的内阻要测定J0415型电流表的内阻,已知该型号电流表的量程为A μ2000-,内阻约为Ω500,实验电路如图所示。
1、测量步骤:2、误差分析:3、适用条件:2、“安~安”法测电流表的内阻“安~安”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。
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V5.1,内阻很小;电键K,导线若干。
(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=r,式中各符号的意义是:。
器材(代号)与规格1如下:【例2】按图所示连接电路,G为待测电流表,G'为监测表,1S、2S为单刀开关。
3、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。
1、测量步骤:2、误差分析:4、利用“加R”法测电流表的内阻“加R”法又叫“加保护电阻”法。
测电流表电阻的几种方法一、伏安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(“加R”法又叫“加保护电阻”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。
1.某电流表的内阻在0.1~0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:A.待测电流表A1(量程0.6A)B.电压表V1(量程3V,内阻约2kΩ)C.滑动变阻器R1(最大电阻10Ω)D.定值电阻R2(阻值5Ω)E.电源E(电动势4V)F.开关S及导线若干(1)画出实验电路图;(2)若测得电压表的读数为U,电流表的读数为I,则电流表A1内阻的表达式为RA=_________。
二、“安安”法“安安”法是利用两块电流表(安培表)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。
2.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A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据。
器材(代号)与规格如下:电流表A1,量程10mA,内阻待测(约40Ω);电流表A2,量程500μA,内阻r2=750Ω;电压表V,量程10V,内阻r2=10kΩ;电阻R1,电阻约为100Ω;滑动变阻器R2,总阻值约50Ω;电池E,电动势1.5V,内阻很小;开关S,导线若干。
(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r1,则所用的表达式r1=__________,式中各符号的意义是__________。
3.、实验室中现有器材如实物图1所示,有:电池E,电动势约10V,内阻约1Ω;电流表A1,量程10A,内阻r1约为0.2Ω;电流表A2,量程300mA,内阻r2约为5Ω;电流表A3,量程250mA,内阻r3约为5Ω;电阻箱R1,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω;滑线变阻器R2,最大阻值100Ω;开关S;导线若干。
要求用图2所示的电路测定图中电流表A 的内阻。
(1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测出其内阻?(2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路。
(3)你要读出的物理量是_________________。
用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______。
4. 实验室有如下器材:电流表A 1:满偏电流约500 μA (有刻度无刻度值),内阻约600 Ω电流表A 2:量程0-300 μA ,内阻R A2=1000 Ω电流表A 3:量程0-1 mA ,内阻R A3=100 Ω ; 电压表V :量程0-15 V ,内阻13 kΩ 定值电阻:阻值R 0=1 kΩ ; 滑动变阻器:R=0-5 Ω,额定电流2 A 电池:电动势3V ,内阻不计,电键,导线等。
要求设计一个电路能多测几组实验数据,从而较精确地测出A 1表的内阻r g 和满偏电流Ig 。
(1)在方框内画出测量所使用的电路图,并注明各元件符号。
(2)应读取的物理量是_______________________(3)用这些量表示的A 1表的满偏电流的表达式Ig= A 1表的内阻的表达式r g =三.替代法用一个标准的已知量(电阻箱)替代被测量,并调整此标准量(电阻箱),使整个测量系统恢复替代前的状态(电表读数相同),则被测量等于标准量。
用替代法可有效减小误差,通常是使用可直接读数的电阻箱等效替代测电阻。
5、(18分)为了测定电流表A 1的内阻,采用如图1所示的电路。
其中:A 1是待测电流表,量程为A μ300,内阻约为Ω100;A 2是标准电流表,量程是A μ200;R 1是电阻箱,阻值范围Ω9.999~0; R 2是滑动变阻器;R 3是保护电阻; E 是电池组,电动势为4V ,内阻不计; S 1是单刀单掷开关,S 2是单刀双掷开关。
(1)根据电路图1,请在图2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150μA;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150μA。
若此时电阻箱各旋钮的位置哪图3所示,电阻箱R1的阻值是Ω,则待测电流表A1的内阻R3= 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:(填写阻值相应的字母)。
A.200KΩB.20KΩC.15KΩD.20Ω(4)下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用。
即要满足上述实验要求,又要调整方便滑动变阻器(填写阻值相应的字母)。
A.1kΩB.5kΩC.10kΩD.25kΩ四.安阻法(用电流表和电阻箱测量)6..如图所示,是测定电流表表头内阻的电路,电源内阻不计,当电阻箱的电阻调到1200 Ω时,电流表指针偏转到满刻度;再把电阻箱的电阻调到3000 Ω时,电流表指针刚好指到满刻度的一半.(1)根据上述数据可求出这个电流表的内阻为Ω.(2)若这个电流表的满刻度值是750 μA,要把它改装成量程为3 V的电压表,应串联一个电阻值为Ω的分压电阻.(3)为了核对改装成的电压表V,给你一个标准电压表V0,一个4.5 V的电池组E,一个最大阻值为1 kΩ的滑动变阻器R,开关S及若干导线.请在右面的方框中画出符合要求的电路图.五.半偏法7、把电流表改装为电压表的实验中,分3个主要步骤,实验中给出的器材有:①电流表(量程0-100μA)②标准伏特表(量程0-5V)③电阻箱(0-9999Ω)④电阻箱(0-99999Ω)⑤电源(电动势2V,有内阻)⑥电源(电动势6V,有内阻)⑦滑动变阻器(0-50Ω,额定电流1.5A)⑧电键两只,导线若干。
⑴首先要用半偏法测定电流表的内阻。
如果采用图12所示的电路测定电流表A的内电阻并且要想得到较高的精确度,那么从以上给出的器材中,可变电阻R1应选用______,可变电阻R2应选用AR2R1K2K1 EGSR______,电源E应选用______。
该步实验操作的步骤有:A.合上K1 B.合上K2 C.观察R1的阻值是否最大,如果不是,将R1的阻值调至最大 D.调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度 E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半 F.记下R2的阻值。
把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处:①____;②_____;③_____;④_____;⑤_____;⑥_____。
如果在步骤F中所得的R2的阻值为600Ω则图1中被测电流表的内阻R g的测量值为_____Ω。
⑵如果要将图中的电流表A改装为量程为0-5V的伏特表,则改装的方法是给电流表_____联一个阻值为________Ω的电阻。
8.07全国卷Ⅱ有一电流表○A,量程为1mA,内阻r g约为100Ω。
要求测量其内阻。
可选用的器材有:电阻箱R0,最大阻值为99999.9;滑动变阻器甲,最大最值为10kΩ;滑动变阻器乙,最大最值为2kΩ;电源E1,电动势约为2V,内阻不计;电源E2,电动势约为6V,内阻不计;开关2个,导线若干。
采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:a、断开S1和S2,将R调到最大;b、合上S1,调节R使○A满偏;c、合上S2,调节调节R1使○A半偏,此时可以认为○A的内阻r g=R1。
试问:(ⅰ)上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选择;为了使测量尽量精确,可变电阻R应该选择,电源E应该选择。
(ⅱ)认为内阻r g= R1,此结果与的真实值相比。
(填“偏大”、“偏小”或“相等”)1.分析与解许多考生读完此题,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0.1~0.2Ω之间,量程为0.6A,电流表上的最大电压为0.12V,因而电压表不能并联在电流表的两端。
本题必须将一个阻值为5Ω的定值电阻R2与电流表串联,再接到电压表上,才满足要求;电压表的量程3V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采用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,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5所示;电流表A1内阻的表达式为。
2.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,认为电压的测定,不能选量程是10V的电压表。
因为电流表A1上允许通过的最大电压为0.4V,因而电压表测不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。
只有极少数有“安安”法新思路的考生才能设计出新方案:将电流表A2并联在电流表A1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R2采用分压接法;实验电路如图3所示,其表达式是,式中I1、I2、r1、r2分别表示通过电流表A1、A2的电流和其内阻。
3.、(1)A2、A3(4分,答对其中一个给2分。
若答了A1则不给这4分。
)(2)若测r3,实物图如图:(8分,将A2、A3的位置互换不扣分;将A2、A3换成A1,或连线有错,都不给这8分。
)(3)A 2、A 3两电流表的读数I 2、I 3和电阻箱R 1的阻值R 1 。
(4分) 13323R I I I r -= (4分,计算公式与测量实物图要相符,否则不给这4分。
如图不正确也不给这4分。
) 4.(11分) ①如图所示. (5分) ②A 1表满偏时,A 2表的读数I 2、A 3表的读数I 3 (2分)③I 3-I 22322I I R I A - (各2分共4分) 5、(1)如下图(2)86.3 86.3 (3)B (4)C8.(ⅰ)上述可供选择的器材中,可变电阻R 1应该选择 R 0 ;为了使测量尽量精确,可变电阻R 应该选择 滑动变阻器甲 ,电源E 应该选择 E 2。
(ⅱ)认为内阻r g = R 1,此结果与的真实值相比 偏小。
(填“偏大”、“偏小”或“相等”)EK R 0 R A 1A 2A 3。