電表內(nèi)阻的幾種測量方法一、電流表內(nèi)阻測量的方法靈敏電流表是用來測定電路中電流強(qiáng)度且靈敏度很高的儀表。它有三個(gè)參數(shù)：滿偏電流、滿偏時(shí)電流表兩端的電壓和內(nèi)阻。一般靈敏電流表的為幾十微安到幾毫安，為幾十到幾百歐姆，也很小。將電流表改裝為其他電表時(shí)要測定它的內(nèi)阻，根據(jù)提供的器材不同，可以設(shè)計(jì)出不同的測量方案。練習(xí)用多種方法測定電流表的內(nèi)阻，可以培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性、創(chuàng)造性、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和綜合實(shí)驗(yàn)技能。本節(jié)課擬談幾種測定電流表內(nèi)阻的方法。1、利用兩個(gè)電流表法測電流表的內(nèi)阻兩個(gè)電流表法是利用兩塊電流表測電阻的一種方法，這一方法的創(chuàng)新思維是運(yùn)用電流表測電壓（或算電壓），此方法適用于電壓表不能用或沒有電壓表等情形。設(shè)計(jì)電路時(shí)除考慮電流表的量程外，還要考慮滑動(dòng)變阻器分壓與限流的連接方式?！纠?】從下列器材中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)電路來測量電流表的內(nèi)阻，要求方法簡捷，有盡可能高的精確度，并測量多組數(shù)據(jù)。（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖：標(biāo)明所用器材的代號(hào)。（2）若選取測量中的一組數(shù)據(jù)來計(jì)算，則所用的表達(dá)式，式中各符號(hào)的意義是：。器材（代號(hào)）與規(guī)格如下：電流表，量程，內(nèi)阻待測（約）；電流表，量程，內(nèi)阻；電壓表V，量程10V，內(nèi)阻電阻，阻值約為；滑動(dòng)變阻器，總阻值約；電池E，電動(dòng)勢，內(nèi)阻很??；電鍵K，導(dǎo)線若干。分析與解：大多數(shù)考生看到此題，第一感覺考慮的就是伏安法，由于沒有考慮電表的量程，當(dāng)然做不正確。少數(shù)考生想到要滿足“有盡可能高的精確度”的條件，認(rèn)為電壓U的測定，不能選量程是10V的電壓表。因?yàn)殡娏鞅韮啥嗽试S施加的最大電壓約為，因而電壓表不能準(zhǔn)確測出電流表的兩端的電壓，但由于缺乏創(chuàng)新精神，想不出其他方法，也做不正確。只有極少數(shù)有“安安”法新思路的考生才能做正確。答案：將電流表并聯(lián)在電流表的兩端，利用電流表測量電壓；要滿足“多測幾組數(shù)據(jù)”，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，其表達(dá)式，式中、、、分別表示通過電流表、的電流和它們的內(nèi)阻。2、利用“加R”法測電流表的內(nèi)阻“加R”法又叫“加保護(hù)電阻”法。在運(yùn)用伏安法測電阻時(shí)，由于電壓表或電流表的量程太小或太大，為了滿足安全、精確的原則，加保護(hù)電阻的方法就應(yīng)運(yùn)而生，設(shè)計(jì)電路時(shí)不僅要考慮電壓表和電流表的量程，還要考慮滑動(dòng)變阻器分壓與限流的連接方式?！纠?】某電流表的內(nèi)阻在之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，可選用的器材如下：A.待測的電流表（量程）；B.電壓表（量程3V，內(nèi)阻約）；C.滑動(dòng)變阻器（最大電阻）；D.定值電阻（阻值）；E.電源E（電動(dòng)勢4V）F.電鍵S及導(dǎo)線若干。（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；（2）如測得電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，則電流表內(nèi)阻的表達(dá)式為：。分析與解：許多考生讀完此題，就知道實(shí)驗(yàn)原理是伏安法，由于設(shè)計(jì)電路時(shí)沒有考慮電壓表和電流表的量程，當(dāng)然做不正確。少數(shù)考生想到電流表的內(nèi)阻在之間，量程為，電流表上的最大電壓為，因而電壓表不能并聯(lián)在電流表的兩端，由于缺乏創(chuàng)新意識(shí)，也做不正確。只有極少數(shù)有“加R”法新理念的考生才能做正確，因?yàn)楸绢}必須將一個(gè)阻值為的定值電阻與電流表串聯(lián)，再與電壓表并聯(lián)，才滿足要求；再者量程為3V的電壓表其量程雖然小于電源電動(dòng)勢（4V），但可在電路中接入滑動(dòng)變阻器進(jìn)行保護(hù)；滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中分壓與限流的連接方式均符合要求，但考慮限流的連接方式節(jié)能些，因而滑動(dòng)變阻器采用限流的連接方式。故本題設(shè)計(jì)電路圖如圖所示；電流表內(nèi)阻量程測量，指針才偏轉(zhuǎn)一個(gè)分度。這樣因讀數(shù)會(huì)引起很大的偶然誤差。所以不宜用一般電壓表直接測量電流表兩端的電壓。可用如圖所示電路，將待測電流表G與電阻箱串聯(lián)后再與電壓表并聯(lián)。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器和電阻箱，使電流表和電壓表的指針均有較大的偏轉(zhuǎn)，讀出電壓表的示數(shù)U、電流表的示值I和電阻箱的示值，則據(jù)得出電流表的內(nèi)阻。電源要用2節(jié)干電池，電壓表用3V量程，用最大阻值為左右的變阻器。7、用內(nèi)阻、量程已知的電流表代替電壓表按圖連接電路，G為待測內(nèi)阻的電流表，為內(nèi)阻、量程已知的標(biāo)準(zhǔn)電流表，E為的干電池一節(jié)，R為阻值為幾十歐姆的滑動(dòng)變阻器。調(diào)節(jié)變阻器R，使兩電流表的指針均有較大的偏轉(zhuǎn)。讀出電流表的示值，設(shè)其內(nèi)阻；讀出被測電流表G的示值，則據(jù)可得出電流表G的內(nèi)阻值。二、電壓表內(nèi)阻測量的幾種方法電壓表內(nèi)阻的測量是近年來高考的熱點(diǎn)和亮點(diǎn)，其實(shí)電壓表內(nèi)阻的測量和一般電阻的測量一樣，所不同的就是電壓表可提供自身兩端的電壓值作為已知條件。因此，在測量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，要靈活運(yùn)用所學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方法，依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)儀器，按照題設(shè)要求和條件進(jìn)行合理的測量。1.利用伏安法測量電壓表是測定電路兩端電壓的儀器，理想電壓表的內(nèi)阻可視為無限大，但實(shí)際使用的電壓表內(nèi)阻并不是無限大。為了測量某一電壓表的內(nèi)阻，給出的器材有：A.待測電壓表（，內(nèi)阻在之間）；B.電流表（）；C.滑動(dòng)變阻器；D.電源（的干電池兩節(jié)）；E.開關(guān)和若干導(dǎo)線。利用伏安法，測量電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I即可，由于滑動(dòng)變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于被測內(nèi)阻值，為了滿足多測幾組數(shù)據(jù)，利用作圖法求電壓表的內(nèi)阻，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器分壓式電路，電路如圖所示。2、利用“伏伏”法測電壓表的內(nèi)阻“伏伏”法是利用兩塊電壓表測電阻的一種方法，這一方法的創(chuàng)新思維是運(yùn)用電壓表測電流（或算電流），此方法適用于電流表不能用或沒有電流表等情形。設(shè)計(jì)電路時(shí)不僅要考慮電壓表的量程，還要考慮滑動(dòng)變阻器分壓與限流的連接方式?！纠?】為了測量量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻（內(nèi)阻約），實(shí)驗(yàn)室可以提供的器材有：電流表，量程為，內(nèi)阻約；電壓表，量程為，內(nèi)阻約；變阻箱阻值范圍為；變阻箱阻值范圍為；滑動(dòng)變阻器，最大阻值約為，額定電流；電源E，電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻約；單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。（1）請從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測量電壓表V的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，畫出電路原理圖（圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注），要求測量盡量準(zhǔn)確。（2）寫出計(jì)算電壓表V的內(nèi)阻的計(jì)算公式為。分析與解：多數(shù)考生解答此題，毫不猶豫地套用伏安法，由于沒有考慮電表的量程，當(dāng)然做不正確。少數(shù)考生想到待測電壓表的量程為3V，內(nèi)阻約，電壓表中的最大電流為，認(rèn)為電流表不能準(zhǔn)確測量，但由于創(chuàng)新能力差，也做不正確。只有極少數(shù)有“伏伏”法新理念的考生才能做正確。答案：（1）測量電壓表V的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。（2）電壓表V的示數(shù)U，電壓表的示數(shù)，電阻箱的讀數(shù)。根據(jù)歐姆定律，利用通過電壓表的電流與通過電阻的電流相等，算出電壓表的電阻為。3、利用歐姆表測量歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，已知?dú)W姆表刻度盤上中央刻度值為“20”，現(xiàn)用歐姆表測量一個(gè)內(nèi)阻約為幾千歐的電壓表，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)把歐姆表選擇開關(guān)調(diào)至×100擋，若歐姆表的讀數(shù)如圖所示，則該電壓表內(nèi)阻阻值為。4、利用半偏法測量方法一：用如圖所示電路測量量程為1V的電壓表的內(nèi)阻（在之間）。提供的器材還有：A.滑動(dòng)變阻器，最大阻值；B.電阻箱，最大阻值，阻值最小改變量為；C.電池組：電動(dòng)勢約6 V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；D.導(dǎo)線和開關(guān)。實(shí)驗(yàn)方法和步驟是：①斷開開關(guān)S，按圖3連接好電路；②把滑動(dòng)變阻器的觸頭P滑到端；③將電阻箱的阻值調(diào)到零；④閉合開關(guān)S；⑤調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，使電壓表指針達(dá)到滿偏；⑥調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表指針達(dá)到半偏，讀出此時(shí)電阻箱的阻值，即為電壓表的內(nèi)電阻的測量值。方法二：量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻約為，要求測出該電壓表內(nèi)阻的精確值，實(shí)驗(yàn)中提供的器材有：A.阻值范圍為到的電阻箱；B.開路電壓約為5V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)的電源E；C.導(dǎo)線若干和開關(guān)。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，由于電源的電動(dòng)勢沒有準(zhǔn)確給出，先調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表指針指在中間刻度線，記下電阻箱的阻值，有①再調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使指針指在滿偏刻度，記下電阻箱的阻值由串聯(lián)分壓規(guī)律：②，解①②式得5、利用已知電動(dòng)勢的電源和電阻箱測量量程為3V的電壓表，其內(nèi)阻約為，現(xiàn)要求測出該電壓表內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)器材有：電源，電動(dòng)勢，內(nèi)阻不計(jì)；變阻器R，阻值范圍，額定電流；開關(guān)和導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，由于電源的電動(dòng)勢準(zhǔn)確給出，只需調(diào)節(jié)R記下阻值，讀出對應(yīng)的電壓值U，由串聯(lián)分配規(guī)律可得：。6、利用電流表和定值電阻測量實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，圖中E為電源（電動(dòng)勢為4V），R為滑動(dòng)變阻器（最大阻值為），為已知定值電阻（阻值為），A為電流表（量程為），V為一個(gè)有刻度但無刻度值的電壓表（量程約3V，內(nèi)阻約），現(xiàn)要測電壓表V的內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)步驟如下：閉合開關(guān)、，調(diào)節(jié)R的滑動(dòng)觸頭使電壓表V滿偏，設(shè)滿偏電壓為，讀出電流表A示數(shù)為，有①閉合，斷開，調(diào)節(jié)R的滑動(dòng)觸頭使電壓表V滿偏，讀出電流表A示數(shù)為，有②聯(lián)