欧姆表的原理

（一）电流表内阻测量的几种方法

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. 半偏法

这种方法教材中已做介绍。中学物理实验中常测定J0415型电流表的内阻。此型号电流

表的量程为，内阻约为，实验电路如图1所示。

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。

2. 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2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2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。

3. 代替法

按图3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。

用这种方法，要求监测表的示值要适当大一些，这样灵敏度较高，测量误差较小。

4. 电压表法

原则上得知电流表两端的电压U和通过它的电流I，就可以利用计算出它的内阻。但若测量J0415型电流表的内阻，满偏时它的电压才是，用J0408型电压表的3V 量程测量，指针才偏转一个分度。这样因读数会引起很大的偶然误差。所以不宜用一般电压表直接测量电流表两端的电压。

可用如图4所示电路，将待测电流表G与电阻箱串联后再与电压表并联。闭合开关S，调节变阻器和电阻箱，使电流表和电压表的指针均有较大的偏转，读出电压表的示数U、电

流表的示值I和电阻箱的示值，则据得出电流表的内阻。

电源要用2节干电池，电压表用3V量程，用最大阻值为左右的变阻器。

5. 用内阻、量程已知的电流表代替电压表

按图5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

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。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。利用伏安法，测量电压表示数U和电流表示数I即可，由于滑动变阻器最大阻值远小于被测内阻值，为了满足多测几组数据，利用作图法求电压表的内阻，应选用滑动变阻器分压式电路，电路如图1所示。

2. 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2所示，则该电压表内阻阻值为。

3. 利用半偏法测量

方法一：用如图3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6 V，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4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

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，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5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：。

5. 利用电流表和定值电阻测量

实验电路如图6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