高中物理电表问题专题复习.docx

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。 U g

G

2.电压表

I

R

（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。

据串联电路的特点得：

U

U-Ug

I g

U g U U g G

R g R

(U U g )R g

I

R

R

解得： R

Ug

g

（2）电压表的内阻： Rv=Rg+R

U 3.电流表的改装

G

电流表 G 的电压量程 Ug=IgRg ，当改装成量

I

R

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。

据并联电路的特点得： I-Ig

R + －

U g I g R g (I I g )R

解得： R

I g R g

E r

G

I I g

R

（2）电流表的内阻： R A =Rg ×R/(R+Rg)

4.电流表改装成欧姆表

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

红表笔

黑表笔

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：

图 1

I g

E

R R g

r

E

③当两表笔间接入电阻

Rx 时，电流表的电流为： I x

R R g r R x

+

－

G

E r

R

红表笔

黑表笔

Rx

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。

P

二、滑动变阻器的两种接法

1.限流接法

R

a

如图 2 所示。

ERx

E(r

0)

用电器 Rx 的电压调节范围： Rx U x

电路消耗的总功率为：

EI

R

限流接法的选用原则： SE

图 2

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。 Rx

2.分压接法

如图 3 所示

P

①Rx 电压调节范围 0≤ Ux ≤ E 。

②开关闭合前， P 应在 a 端。 a

R

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。

S

E

图 3

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：

V

图 4

A

R

＝

U

V

R V R X

＝

U

V

R 测

I A

R V R X

R 真

I A

I V

产生误差的原因：电压表

V 分流。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。

V

图 5

A

R

待

误差分析：

R 测＝

U V

R

R R 真＝

U V U A

I A

X

A

I A

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。 V

（4）内、外接法的选用原则

①计算临界电阻：

R A R V

R 0

b A

a

若 Rx>R 0，待测电阻为大电阻，用内接法

若 Rx

R 待

即大电阻，内接法；小电阻，外接法。 大内小外 。

Rx 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。

V

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 ，量程 0.6A; 电压表 V ，量程 3V;电压表 V ，量程 15V ；电源电动势为

2

1

2

4.5V 。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

A 2

电流表的量程为（ ）Rx 的测量值为（

）。

2.安安法测电阻

A 1

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

图 6

A

a

b

S 2

S 1

R

图 7

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 2

（阻值约为 100Ω）；滑动变阻器 R （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（

）

V 1

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

V

若电压表内阻已知，则可当作电流表、电压表及定 1

值电阻来使用。

（1）如图 9 所示，当两电表的满偏电流接近时，如

R

果 已 知 V 1 的 内 阻 R 1 ， 则 可 测 得 V 2 的 内 阻

R =U R /U .

2

2 1 1

A 2

R 0

A 1

图 8

图 9

V 2

V 2

图 10