高中物理电表问题

高中物理电表问题 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

高中物理电表问题总汇

一、 电表、电表的改装 1.灵敏电流表G （1）三个主要参数

①内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。

②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安。

③满偏电压Ug:电流表通过Ig 时两端的电压，大约零点几伏。 （2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg 注意：电表就是电阻。 2.电压表

（1）电压表的改装

电流表G 的电压量程Ug=IgRg ，当改装成量程为U 的电压表时，应串联一个电阻R 分

去多余的电压U-Ug ，电阻R 叫分压电阻。

（2）电压表的内阻：Rv=Rg+R 3.电流表的改装 电流表G 的电压量程Ug=IgRg ，当改装成量 程为I 的电流表时，应并联一个电阻R 分去多余的电流I-Ig ，电阻R 叫分流电阻。

（2）电流表的内阻：R A =Rg ×R/(R+Rg) 4.电流表改装成欧姆表

G

R

I

U g

U

g G

R g I g U-Ug R I-

U G R I R

G

+

－

R

E r

①原理：闭合电路的欧姆定律

②如图1所示，当红、黑表笔短接时，调节R ，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。这时有： ③当两表笔间接入电阻Rx 时，电流表的电流为：

当Rx 改变时，Ix 随着改变，将电流表表盘上Ix 处表上对应的Rx 值，就构成了欧姆

表。

④中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R 中＝R 内＝

R+Rg+r

因Ix 与Rx 不是线性关系，欧姆表表盘刻度不均匀。

1.限流接法 如图2所示。

用电器Rx 的电压调节范围： 电路消耗的总功率为：EI 限流接法的选用原则：

①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节， 只在小范围内变化，且待测电阻Rx 与R 接近时。 ②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满

足分压接法的要求时。

③两种方法都满足时优先选用限流接法。 2.分压接法

如图3所示

G +

－

R E r 红表笔 黑表笔 Rx (0)x ERx

U E r Rx R

≤≤=+R

P a R

S

E 图2

S

a R

E P 图

①Rx 电压调节范围0≤Ux ≤E 。 ②开关闭合前，P 应在a 端。 分压接法的选用原则：

①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。 ②待测电阻Rx 远大于R ，且要求电压变化范围较大时。

③采用限流接法时，电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx 的额定值或电表量程时。

三、电阻的测量

1.伏安法测电阻 （1）原理：部分电路的欧姆定律。（2）电流表外接法，如图4所示。 误差分析：

流。适用于测

小阻值电阻，即

Rx 远小于Rv 时。 ］（3）电流表内接法，如图5所示。 误差分析：

产生误差的原因：电流表A 分压。

适用于测大阻值电阻，即Rx 远大于R A 时。

（4）内、外接法的选用原则 ①计算临界电阻：

若Rx>R 0，待测电阻为大电阻，用内接法 若Rx

R R 待

0R =V V X V

A V X A V

U R R U R R I R R I I =<+-测真＝

＝

即大电阻，内接法；小电阻，外接法。大内小外。 ②试触法确定内外接法：在不知道R V 、R A 、R X 的大致

值

时，可用试触法，如图6所示触头分别接触a 、b 两点：若V 变化大，说明A 分压大，应用外接法；若A 变

化大说明V 分流大，应用内接法。

例1：某同学欲测一电阻Rx 的阻值（约为300Ω） 可供选择的仪器有：电流表A1，量程10mA;电流表

A 2，量程0.6A;电压表V 1，量程3V;电压表V 2，量程15V ；电源电动势为。请同学们按图接好电路，闭合S 1后，把开关S 2拨至a 时，发现两电表的指针偏转的角度都在满偏的4/5处；再把开关S 2拨至b 时，发现其中一个电表的指针偏转几乎不变，另一个电表的指针偏转的角度在满偏的3/4处；该同学在实验中

所选电压表的量程为（ ）所选电流表的量程为（ ）Rx 的测量值为（ ）。 2.安安法测电阻

若电流表内阻已知，则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用. （1）如图7所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，

如果已知A 1的内阻R 1，则可测得A 2的内阻R 2=I 1R 1/I 2.

（2）如图8所示，当两电表的满偏U A2》U A1时，A 1串联一电阻R 1，同样则可测得R 2的内阻R 2=I 1（R 1+R 0)/I 2.

例2.用以下器材测量一待测电阻的阻值，器材如下：电流表A 1（量程250mA ，内阻r 1=5Ω);标准电流表A 2（量程300mA ，内阻r 2约为5Ω);待测电阻R 1（阻值约为

100

1

Ω）；滑动变阻器R 2（最大阻值为10Ω）；电源E （电动势约为10V ，内阻r 约为1Ω）；开关S ，导线若干。

（1）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并表明代号。 （2）实验中，需要直接测量的物理量是（ ） 用测的量表示待测电阻R 1的阻值的计算公式是（ ） 3.伏伏法测电阻

（1）如图9已知V 1的内阻R 1，则可测得V 2的内阻R 2=U

2R 1/U 1. （2）如图10所示，当两电表的满偏电

流I V2》I V1时，V 1并联一电阻R

0，同样则可

测得

R 2的内阻为

例3.用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值

（900～1000Ω）：电源E （电动势约为9V ，有一定内阻）；电压表V1（量程，内阻r 1=750Ω);电压表V 2（量程5V ，内阻r 2约为2500Ω);滑动变阻器R （最大阻值为100Ω）；开关S ，导线若干。

（1）测量中要求电压表的读数不小于量程的1/3，试画出实验中测量电阻Rx 的几种原理图。

（2）若电压表V 1的读数为U 1，V 2的读数为

U 2，则用已知量和测的量表示待测电阻Rx 的阻值的计算公式是： 4.电阻箱或定值电阻当电表用

221110

U

R U U R R =+