电流表内阻测量的几种方法.
高中物理测量电阻的四种种方法
测量电阻的四种特殊方法一.等效替代法测电阻【方法解读】等效替代法测电阻:测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时,用电阻箱交换待测电阻,假设二者对电路所起的作用一样(如电流或电压相等),那么待测电阻与电阻箱是等效的。
1.电流等效替代该方法的实验步骤如下:(1)按如图电路图连接好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于a端。
(2)闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数为I。
(3)断开开关S2,再闭合开关S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效,即R x=R0。
2.电压等效替代该方法的实验步骤如下:(1)按如图电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于a端。
(2)闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电压表指针指在适当的位置,记下此时电压表的示数为U。
(3)断开S2,再闭合S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍为U。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效,即R x=R0。
【针对练习】1.某同学准备把量程为0~500 μA的电流表改装成一块量程为0~2.0 V 的电压表。
他为了可以更准确地测量电流表的内阻,设计了如图甲所示的实验电路,图中各元件及仪表的参数如下:A .电流表G 1(量程0~1.0 mA ,内电阻约100 Ω)B .电流表G 2(量程0~500 μA ,内电阻约200 Ω)C .电池组E (电动势3.0 V ,内电阻未知)D .滑动变阻器R (0~25 Ω)E .电阻箱R 1(总阻值9 999 Ω)F .保护电阻R 2(阻值约100 Ω)G .单刀单掷开关S 1,单刀双掷开关S 2(1)实验中该同学先合上开关S 1,再将开关S 2与a 相连,调节滑动变阻器R ,当电流表G 2有某一合理的示数时,记下电流表G 1的示数I ;然后将开关S 2与b 相连,保持________不变,调节________,使电流表G 1的示数仍为I 时,读取电阻箱的读数r 。
测电流表内阻的几种方法
测电流表内阻的几种方法
张秀成
【期刊名称】《希望月报(上半月)》
【年(卷),期】2007(000)006
【摘要】@@ 在《把电流表改装为电压表》的实验中,需测量电流表的内阻.现把常见的几种方法介绍如下.rn(1)半值分流法,如图1所示.图中的R用电位器,R'用电阻箱.合上开关S1,调整R的阻值,使电流表A的指针满偏;再合上开关S2,调整R'的阻值,使电流表G的指针正好半偏.在R(》》)R'的条件下,电流表的内阻rg=R'..这种方法操作简便,但必须满足条件R》》R',否则会引起较大的系统误差.
【总页数】1页(P104)
【作者】张秀成
【作者单位】河北省涿鹿县涿鹿中学,河北,涿鹿,075600
【正文语种】中文
【中图分类】O4
【相关文献】
1.测电流表内阻的实验方法探究与改进 [J], 刘海棠
2.测电流表内阻的实验方法探究与改进 [J], 刘海棠
3.谈《测电池的电动势及内阻》实验误差分析几种方法 [J], 卜雷
4.“电流表内阻测量”的几种实验方法探究 [J], 宋朝昱
5.几种常见测电源电动势和内阻的方法在实例中的应用 [J], 石云彩
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实验测量电表内阻的五种方案
(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。
电流表内阻测量的几种方法
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。
本文拟谈几种测定电流表内阻的方法。
一. 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0-200,内阻约为,实验电路如图1所示。
操作要点:按图1连好电路,S2断开,S1闭合,调节变阻器R,使待测电流表G的指针满偏。
再将S2也闭合,保持变阻器R接在电路中的电阻不变,调节电阻箱R’使电流表G的指针半偏。
读出电阻箱的示值R’,则可认为。
实验原理与误差分析:认为S2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S2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S2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。
二. 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G’,可用与被测电流表相同型号的电流表。
电源可用1.5V干电池,R用阻值为的滑动变阻器,如图2所示。
实验中,先将S2断开,S1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。
再接通S2,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。
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。
测量电阻的五种方法
U测 I测
,
>I I 设电压表分流为 ,
则:
V
I测IxIV x.
Rx测 RR x xRR VV<Rx.
可见:外接法测电阻,测量值偏小。
当Rx<<VR时测量值较.准
为消除伏安法测电阻 内外接两种电路的系统误 差而设计电路如右图所示, 其具体操作步骤如下:
⒈闭合开关 S 1 后,先 将单刀双掷开关 S 2 置
开关。具体操作步骤如下:
⒈闭合开关 S 1 后,先将 S 2 置于接点1,分别记下此 时电流表的示数I及电压表的示数U;⒉再将 S 2 置于
接点2,并调节电阻箱的阻值,使两表的示数分别与 第一次显示的结果相同,这样就以替代的方式直接给
出了测量结果: Rx R0
四、补偿法:
对伏安法测电阻由于电表内阻 影响所造成的误差用此方法消 除。电路设计如右图所示:
(5) 用欧姆表对电阻的测量是粗略测.
流的一半,于是电 阻箱的示数就等于电流表的内阻。
即 RA R0 .
对乙图操作步骤:先在闭合开关 S 2
压表满偏,同时记下另一电压表V /
条件下调节 R / 使电
的示数;然后断S开2
并通过调节R0及R/ 的阻值,使电压表V半偏, 而电压V /
表 的示数仍与第一次相同。同理有: RV R0
㈢欧姆表
表的指针达到满偏这一 过程叫欧姆表调零.
(3) 刻度的标定:红黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时, 调节调零电阻R,使I=Ig,使电流表的指针达到满偏,
这一过程叫欧姆表调零.
①当I=Ig时Rx=0,在满偏电流Ig处标为“0”Ω
②当I=0时Rx→∞,在I=0处标为“∞”.
③当I= 时,Rx=(Rg+R+r)=
电流表内阻测量的六种方法
电流表改装中内阻测量的六种方法比较电表是高考考查的重点,因此把电流表改装为电压表的实验是高三复习的重要内容之一.该实验由三个重要环节:一是测出电流表G的内阻Rg;二是计算出把电流表改装为量程为U的电压表,需串联的电阻R1;三是对改装后的电压表进行校对.本文主要介绍在实验室仪器充足的情况下电流表内阻的测量方法.一.半偏法这是课本上介绍的方法.如图2所示,首先闭合S1,调R1使电流表G满偏,再闭合S2,调R2的阻值使电流表指针偏转到满刻度的一半.在R1>>R2时,可认为Rg=R2.因为电阻R2的并入,电路中总电阻减小,导致电路中总电流增大.因此当流经电流表的电流为Ig/2时,流经R2的电流I2大于Ig/2,由并联电路知识可知R2<Rg,测量值偏小.且闭合S2前后干路中总电流变化越大,误差越大.这样干路中总电流变化越小越好,要满足这一条件,只有R1>>R2,一般要求R1>100R2.又因要使电流表满偏,电源的电动势不能太小,对一定的电流表,在不超量程的条件下,电源电压越高,误差越小.二.满偏法如图2所示,首先闭合S1,调R1使电流表G满偏,再闭合S2,将R1的阻值减半,调R2的阻值使电流表指针仍然满偏,则由于电源内阻很小,一般R1>>r,所以r可以忽略,这时Rg=R2.该法由于忽略电源内阻,使测量值偏大.但一般R1>>r,因此该法误差较小,比较准确.三.电阻替代法如图3,此法多选用一个比电流表G量程大几倍的电流表A.先闭合S和S1,调节R1使电流表A的指针指一定电流I.然后断开 S1,接通S2调R2使电流表A的指针仍然指电流I,则Rg=R2.该法操作方便,不需要任何计算,且精确度较高.但需要两个电表,有条件的学校,让学生选用这一方法较好.四.电流差值法如图4所示,闭合电键S调R1和R2的阻值,使电流表G 和A 的示数分别为I1和I2,由串并联电路的知识可知I1Rg=(I2-I1)R2,整理得Rg= (I2-I1)R2/I1。
浅谈测量电阻的几种方法
当 电 流 计 指 针 指 零 时 , 有 鲁= = = 。
图4 以上方法 中前 四种 是 电学实 验 中经
动 变阻器 的滑片滑 到最左端 ; 先闭合 s , 调节 R, 使 电流 表 指针达 到满刻度 ; 再 闭合 , 保持 R不 变 , 调节变 阻箱 R , 使 电流 表指 针指 到 满刻 度 的一半 ; 记 下此 时 尺 的 值, 即为电流表 的内阻。
条件 : 必 须 满 足 R》R 。
7 8 中学教 学参考
常 遇 到的情 形 , 第五 种 高 中阶段 不做 要 0 求 。在实 际 的实 验 题 目中, 应 该 具体 问 图 1 题具体分析 , 综合考虑选择最恰 当的方法 。
( 责任 编辑 黄春 香)
2 。 1 3年 5月
V 。 的 内阻 为 : R 一U R / u 。
图 3
图7
法估计被 测 电阻 的阻值 大小 ,
可 以 利 用 试 探 法 。按 图 3接
好 电路 , 让电压表接线柱 P先
后 与 0、 b 处 接触 一下 , 如 果 电
压表 的示数有 较大 的变化 , 而 电流表 的示数 变 化不 大 , 则可 采用 电流 表外 接法 ; 如果 电流表 的示数 有 较 大 的变化 , 而 电压表 的示 数 变化 不 大, 则可采用 电流表 内接法. ( 这 里所 说 的“ 变化 大” , 是 指相对变化 , 即A I / J 和△ U/ 己 , ) n
中 学教 学 参 考
解 题方 法与 技巧
浅 谈 测 量 电 阻 的 几 种 方 法
甘 肃礼 县 第二 中学 ( 7 4 2 2 0 1 ) 石青 松
电阻的测量是高 中物理 电学 实验 的重点 , 更 是 电学
测电流表内阻的几种方法
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。
高中物理测量电阻的四种种方法
测量电阻的四种特殊方法一.等效替代法测电阻【方法解读】等效替代法测电阻:测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时,用电阻箱替换待测电阻,若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等),则待测电阻与电阻箱是等效的。
1.电流等效替代该方法的实验步骤如下:(1)按如图电路图连接好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于a端。
(2)闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数为I。
(3)断开开关S2,再闭合开关S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效,即R x=R0。
2.电压等效替代该方法的实验步骤如下:(1)按如图电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于a端。
(2)闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电压表指针指在适当的位置,记下此时电压表的示数为U。
(3)断开S2,再闭合S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍为U。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效,即R x=R0。
【针对练习】1.某同学准备把量程为0~500 μA的电流表改装成一块量程为0~2.0 V 的电压表。
他为了能够更精确地测量电流表的内阻,设计了如图甲所示的实验电路,图中各元件及仪表的参数如下:A.电流表G1(量程0~1.0 mA,内电阻约100 Ω)B.电流表G2(量程0~500 μA,内电阻约200 Ω)C.电池组E(电动势3.0 V,内电阻未知)D.滑动变阻器R(0~25 Ω)E.电阻箱R1(总阻值9 999 Ω)F.保护电阻R2(阻值约100 Ω)G.单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2(1)实验中该同学先合上开关S1,再将开关S2与a相连,调节滑动变阻器R,当电流表G2有某一合理的示数时,记下电流表G1的示数I;然后将开关S2与b相连,保持________不变,调节________,使电流表G1的示数仍为I时,读取电阻箱的读数r。
高中物理测量电阻的四种种方法
测量电阻的四种特殊方法一.等效替代法测电阻【方法解读】等效替代法测电阻:测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时,用电阻箱替换待测电阻,若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等),则待测电阻与电阻箱是等效的。
1.电流等效替代该方法的实验步骤如下:(1)按如图电路图连接好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于a端。
(2)闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数为I。
(3)断开开关S2,再闭合开关S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效,即R x=R0。
2.电压等效替代该方法的实验步骤如下:(1)按如图电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于a端。
(2)闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电压表指针指在适当的位置,记下此时电压表的示数为U。
(3)断开S2,再闭合S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍为U。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效,即R x=R0。
【针对练习】1.某同学准备把量程为0~500μA的电流表改装成一块量程为0~2.0V 的电压表。
他为了能够更精确地测量电流表的内阻,设计了如图甲所示的实验电路,图中各元件及仪表的参数如下:A.电流表G1(量程0~1.0mA,内电阻约100Ω)B.电流表G2(量程0~500μA,内电阻约200Ω)C.电池组E(电动势3.0V,内电阻未知)D.滑动变阻器R(0~25Ω)E.电阻箱R1(总阻值9999Ω)F.保护电阻R2(阻值约100Ω)G.单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2(1)实验中该同学先合上开关S1,再将开关S2与a相连,调节滑动变阻器R,当电流表G2有某一合理的示数时,记下电流表G1的示数I;然后将开关S2与b相连,保持________不变,调节________,使电流表G1的示数仍为I时,读取电阻箱的读数r。
电流表内阻测量的几种方法
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。
本文拟谈几种测定电流表内阻的方法。
一. 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0-200,内阻约为,实验电路如图1所示。
操作要点:按图1连好电路,S2断开,S1闭合,调节变阻器R,使待测电流表G的指针满偏。
再将S2也闭合,保持变阻器R接在电路中的电阻不变,调节电阻箱R’使电流表G的指针半偏。
读出电阻箱的示值R’,则可认为。
实验原理与误差分析:认为S2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S2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S2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。
二. 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G’,可用与被测电流表相同型号的电流表。
电源可用1.5V干电池,R用阻值为的滑动变阻器,如图2所示。
实验中,先将S2断开,S1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。
再接通S2,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。
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。
初中测电阻的六种方法
初中测电阻的六种方法
伏安法测电阻实验是初中物理最重要的实验之一,但除此方法外,还有几种测量电阻阻值的特殊方法。
测电阻的六种方法如下:
一、伏安法测电阻,一个电压表和一个电流表,通过选择内接法和外接法,就可以测一个未知电阻,常用的口诀是:大内偏大,小外偏小。
其意就是大电阻用内接法,测量值比真实值偏大,小电阻用外接法,测量值比真实值偏小。
二、安安法测电阻,两个电流表可以测电阻,但是前提条件是一个电流表内阻已知,是一个等效的电压表,这个电流表是并在待测电阻两边。
三、伏伏法测电阻,两个电压表也可以测待测电阻,但是前提是一个电压表内阻是已知量,这个电压表是一个等效的电流表,和待测电阻是串联关系。
四、等效法测电阻,用一个电阻箱和一个单刀双掷开关,利用流过电阻箱电流和流过待测电阻电流相等,可以用电阻箱读数等效为待测电阻阻值。
五、半偏法测电阻,通常有电流半偏和电压半偏,利用滑动电阻器第一次调节,让表满偏,第二次保持滑动电阻器位置不变,调节电阻箱,让表半偏。
六、电桥法测电阻,三个已知电阻和一个未知电阻构成先串再并的电路,调节阻值,让电流计示数为零,利用电势判断,分压关系求解待测电阻。
测量电源的电动势和内阻的几种
O
0.5
0.7
2.8
R2
R1
R
S2
S1
V
E
a
b
2. (07宁夏)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为: 干电池:电动势约为1.5 V,符号 电压表:量程1 V,内阻998.3 Ω,符号 电流表:量程1 A,符号 滑动变阻器:最大阻值10Ω,符号 电阻箱:最大阻值99999.9 Ω,符号 单刀单掷开关1个,符号 导线若干 ①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内,要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。 ②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的 倍,电阻箱的阻值应为 Ω。
E r
S
U1
V
R
A
考点5:误差来源
例一 用如图所示电路测电池的电动势和内电阻时,由于电压表的分流作用造成系统误差。U-I图象中一条是根据实测数据画出的,另一条是修正电压表分流所的误差后得到的,由图可知( )A.图线AB是根据实测数据画出的B.图线A′B是根据实测数据画出的C.路端电压越高,通过电压表的电流越大D.电动势和内电阻的测量值都小于真实值。
V
A
+
-
V
A
+
-
E r
S
由于知道电压表的内阻,所以用电流表内接法。
2. (07宁夏)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为: 干电池:电动势约为1.5 V,符号 电压表:量程1 V,内阻998.3 Ω,符号 电流表:量程1 A,符号 滑动变阻器:最大阻值10Ω,符号 电阻箱:最大阻值99999.9 Ω,符号 单刀单掷开关1个,符号 导线若干. ②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的 倍,电阻箱的阻值应为 Ω。
电流表内阻的测量方法及误差分析
电流表内阻的测量方法通常有以下几种:
串联法:在电路中将电流表与测量电路的某一部分串联起来,通过测量电流表的电阻和电流的大小关系,来推算出电流表的内阻。
并联法:在电路中将电流表与测量电路的某一部分并联起来,通过测量电流表的电阻和电流的大小关系,来推算出电流表的内阻。
卡尔曼滤波器法:利用卡尔曼滤波器对电流表的内阻进行测量,通过对测量数据进行统计分析,来推算出电流表的内阻。
交流分析法:利用交流分析仪对电流表的内阻进行测量,通过对测量数据进行处理,来推算出电流表的内阻。
电流表内阻的测量过程中,常常会受到一些误差的影响,这些误差可能来自于测量仪器本身的误差、测量电路的误差、测量环境的误差等。
因此,在进行电流表内阻的测量时,需要考虑这些误差的影响,并采取相应的措施来消除或减少这些误差。
具体来说,可以采取以下几种方法来消除或减少电流表内阻测量过程中的误差:
使用高精度的测量仪器,能够提高测量精度。
在测量过程中,注意控制测量环境的温度、湿度、气压等因素,以减少这些因素对测量结果的影响。
在测量过程中,注意测量电路的布线方式,避免造成多余的电阻。
在测量过程中,使用多次测量的方法,对测量结果进行平均处理,以减小测量误差。
在测量过程中,注意测量电路的接触电阻,使用较低接触电阻的连接方式,以减小测量误差。
在测量过程中,使用恒流源或恒压源来提供测量电流或电压,以减小测量误差。
在测量过程中,使用标准电流表或标准电阻来对测量结果进行检验,以确保测量结果的准确性。
通过以上方法,可以有效地消除或减小电流表内阻测量过程中的误差,提高测量精度,为后续的工程应用提供可靠的数据支持。
关于电源电动势和内阻的几种测量方法及误差分析
关于电源电动势和内阻的几种测量方法及误差分析一、伏安法选用一只电压表和一只电流表和滑动变阻器,测出两组U 、I 的值,就能算出电动势和内阻。
1 电流表外接法 1.1 原理如图1-1-1所示电路图,对电路的接法可以这样理解:因为要测电源的内阻,所以对电源来说用的是电流表外接法。
处理数据可用计算法和图像法:(1)计算法:根据闭合电路欧姆定律Ir U E +=,有:测测r I U E 11+= 测测r I U E 22+=可得:122112I I U I U I E --=测 1221I I U U r --=测(2)图像法:用描点作图法作U-I 图像,如图1-1-2所示:图线与纵轴交点坐标为电动势E ,图线与横轴交点坐标为短路电流rEI =短,图线的斜率的大小表示电源内阻IUr ∆∆=。
1.2 系统误差分析由于电压表的分流作用,电流表的示数I 不是流过电源的电流0I ,由电路图可知I <0I 。
【1】计算法:设电压表的内阻为V R ,用真E 表示电动势的真实值,真r 表示内阻的真实值,则方程应修正为:真真r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=,则有:r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=11真 r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=22真 解得:测真E R U U I I I U I U E V >----=21121221 , 测真r R U U I I U U r V>----=211221可见电动势和内阻的测量值都小于真实值。
图1-1-2I 短图1-1-1【2】图像修正法:如图1-1-3所示,直线①是根据U 、I 的测量值所作出的U -I 图线,由于I <I 0,而且U 越大,I 和I 0之间的误差就越大,即VV R UI =随着电压的减小而减小,而电压表的示数U 就是电源 的路端电压的真实值U 0,除了读数会有误差外,可以 认为U =U 0,经过修正后,直线②就是电源真实值的 U -I 图线,由图线可以很直观的看出: 真测E E <,真测r r <。
测电流表内阻的几种方法(借鉴材料)
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。
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K2分别与毫伏表mv并联。
测量电阻的五种方法
测量电阻的五种方法一、伏安法。
这可是测量电阻的经典方法呢。
就像给电阻来个全面“体检”。
我们需要用到电压表和电流表。
把电阻接到电路里,电流表串联进去,能测到通过电阻的电流I;电压表呢,和电阻并联,就可以知道电阻两端的电压U啦。
然后根据欧姆定律R = U / I,就能算出电阻的值。
不过这个方法也有点小麻烦,电流表和电压表自己都有内阻,有时候会影响测量的准确性,就像一个小捣乱鬼在旁边影响结果似的。
二、替代法。
这个方法很有趣哦。
想象一下,我们有一个已知电阻R₀和一个电阻箱。
先把待测电阻Rx接到电路里,调整滑动变阻器,让电流表或者电压表有个示数。
然后把Rx 换成电阻箱,再调整电阻箱的阻值,让电流表或者电压表的示数和刚才一样。
这时候电阻箱的阻值就等于待测电阻Rx的值啦。
就像是给电阻找个替身,让替身的数值和它一样。
三、半偏法。
半偏法有点小巧妙呢。
对于电流表的半偏法来说,我们先让电流表满偏,然后并联上一个电阻箱。
调整电阻箱的阻值,让电流表的示数变成满偏的一半。
这时候电阻箱的阻值就近似等于电流表的内阻。
同理,对于电压表也可以用类似的半偏法。
这个方法就像是在和电流表、电压表玩一个小把戏,让它们乖乖地把自己的内阻相关信息透露出来,从而能算出待测电阻的值。
四、电桥法。
电桥法就像是在搭建一个平衡的小“桥梁”。
有四个电阻,其中一个是待测电阻Rx,还有三个已知电阻R₁、R₂、R₃。
把它们组成一个电桥电路。
当电桥平衡的时候,也就是检流计的示数为零的时候,就有Rx / R₁ = R₃ / R₂,这样就能算出Rx 的值啦。
这个方法感觉很神奇,就像在做一个精密的小平衡游戏,一旦平衡了,答案就出来了。
五、万用表法。
万用表可是个很方便的小工具。
把万用表打到电阻档,然后把表笔接到待测电阻的两端,万用表直接就能显示出电阻的值。
就像一个贴心的小助手,你把它叫过来,它马上就能告诉你电阻是多少。
不过万用表的精度可能不是特别高,但是对于一些简单的、不需要特别精确测量的情况,那是超级方便的。
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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。
本文拟谈几种测定电流表内阻的方法。
一. 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0-200,内阻约为,实验电路如图1
所示。
操作要点:按图1连好电路,S2断开,S1闭合,
调节变阻器R,使待测电流表G的指针满偏。
再将
S2也闭合,保持变阻器R接在电路中的电阻不变,调节电阻箱R’使电流表G的指
针半偏。
读出电阻箱的示值R’,则可认为。
实验原理与误差分析:认为S2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S2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S2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。
二. 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G’,可用与被测电流表相同型
号的电流表。
电源可用1.5V干电池,R用阻值为
的滑动变阻器,如图2所示。
实验中,先将S2断开,S1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。
再接通S2,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。
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S1、S2均接通,读出被测电流表G的示值、监控表G’的示值、电阻箱的示值R’,则可根
据计算出电流表G的内阻。
三. 代替法
按图3所示连接电路,G为待测电流表,G’为监
测表,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。
先将S2拨至与触点1接通,闭合S1,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S2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。
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。
四. 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0.1V,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,调节变阻器与电阻箱,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R’,则据得出电流表的内阻。
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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。
五. 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,G’为内阻、
量程已知的标准电流表,E为1.5V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G’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。