电表内阻的几种测量方法

电表内阻的几种测量方法一、电流表内阻测量的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g I 、满偏时电流表两端的电压g U 和内阻g r 。

一般灵敏电流表的g I 为几十微安到几毫安，g r 为几十到几百欧姆，g g g r I U =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。

1、半偏法测电流表的内阻要测定J0415型电流表的内阻，已知该型号电流表的量程为A μ2000-，内阻约为Ω500，实验电路如图所示。

1、测量步骤：2、误差分析：3、适用条件：2、“安~安”法测电流表的内阻“安~安”法是利用两块电流表测电阻的一种方法，这一方法的创新思维是运用电流表测电压（或算电压），此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。

设计电路时除考虑电流表的量程外，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

【例1】从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表1A 的内阻 1r ，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并测量多组数据。

电流表1A ，量程mA 10，内阻待测（约Ω40）；电流表2A ，量程A μ500，内阻Ω=7502r ；电压表V ，量程10V ，内阻Ω=k r 102电阻1R ，阻值约为Ω100；滑动变阻器2R，总阻值约Ω50；电池E，电动势V5.1，内阻很小；电键K，导线若干。

（1）画出实验电路图：标明所用器材的代号。

（2）若选取测量中的一组数据来计算1r，则所用的表达式=r，式中各符号的意义是：。

器材（代号）与规格1如下：【例2】按图所示连接电路，G为待测电流表，G'为监测表，1S、2S为单刀开关。

3、代替法按图所示连接电路，G为待测电流表，G'为监测表，1S为单刀单掷开关，2S为单刀双掷开关。

1、测量步骤：2、误差分析：4、利用“加R”法测电流表的内阻“加R”法又叫“加保护电阻”法。

在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的原则，加保护电阻的方法就应运而生，设计电路时不仅要考虑电压表和电流表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

【例3】某电流表的内阻在Ω-Ω2.01.0之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：A. 待测的电流表1A （量程A 6.0）；B. 电压表1V （量程3V ，内阻约Ωk 2）；C. 滑动变阻器1R （最大电阻Ω10）；D. 定值电阻2R （阻值Ω5）；E. 电源E （电动势4V ）F. 电键S 及导线若干。

（1）画出实验电路图；（2）如测得电压表的读数为U ，电流表的读数为I ，则电流表1A 内阻的表达式为：=A R 。

5、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IU r g =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V 1.0，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R '，则据I R I U r g '-=得出电流表的内阻。

二、电压表内阻测量的几种方法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、利用半偏法测电压表内阻方法一：用如图所示电路测量量程为1V 的电压表的内阻V R （V R 在Ω-900800之间）。

提供的器材还有：A. 滑动变阻器，最大阻值Ω10；B. 电阻箱，最大阻值Ω9.999，阻值最小改变量为Ω1.0；C. 电池组：电动势约6 V ，内阻可忽略不计；D. 导线和开关。

1、测量步骤：2、误差分析：2、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（V 30-，内阻在Ω-k 5.45.3之间）；B. 电流表（mA 10-）；C. 滑动变阻器)500(Ω-；D. 电源（V 5.1的干电池两节）；E. 开关和若干导线。

3、利用“伏~伏”法测电压表的内阻“伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种方法，这一方法的创新思维是运用电压表测电流（或算电流），此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形。

设计电路时不仅要考虑电压表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

【例3】为了测量量程为3V 的电压表V 的内阻（内阻约Ω2000），实验室可以提供的器材有：电流表1A ，量程为A 6.0，内阻约Ω1.0；电压表2V ，量程为V 5，内阻约Ω3500；变阻箱1R 阻值范围为Ω-99990；变阻箱2R 阻值范围为Ω-9.990；滑动变阻器3R ，最大阻值约为Ω100，额定电流A 5.1；电源E ，电动势6V ，内阻约Ω5.0；单刀单掷开关K ，导线若干。

（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确。

（2）写出计算电压表V 的内阻V R 的计算公式为=V R 。

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Ωk 3，现要求测出该电压表内阻，实验器材有：电源，电动势V E 6=，内阻不计；变阻器R ，阻值范围Ω-9.99991.0，额定电流A 2.0；开关和导线若干；实验电路如图所示，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：R U E U R V -=。

5、 利用电流表和定值电阻测量实验电路如图所示，图中E 为电源（电动势为4V ），R 为滑动变阻器（最大阻值为Ω200），0R 为已知定值电阻（阻值为Ωk 50.3），A 为电流表（量程为mA 2），V 为一个有刻度但无刻度值的电压表（量程约3V ，内阻约Ωk 3），现要测电压表V 的内阻V R 。

实验步骤如下：闭合开关1S 、2S ，调节R 的滑动触头使电压表V 满偏，设满偏电压为m U ，读出电流表A 示数为1I ，有01)(R R U I U V m m -=①闭合1S ，断开2S ，调节R 的滑动触头使电压表V 满偏m U ，读出电流表A 示数为2I ，有V m R I U 2=②联立①②式，可得电压表内阻R I I I R V 221-=6、利用电压表和电阻箱测量 实验室提供的器材有：A. 电池E ：电动势约6V ，内阻约Ω1；B. 电压表1V ：量程3V ，内阻1r 约为Ωk 3；C. 电压表2V ：量程V 5.2，内阻2r 约为Ωk 5.2；D. 电阻箱1R ：最大阻值Ω9.9999，阻值最小改变量为Ω1.0；E. 滑动变阻器2R ：最大阻值为Ω50；F. 开关和导线若干。

要求用如图所示的电路测定电压表1V 的内阻，当开关S 闭合时，调节滑动变阻器2R 和电阻箱1R 。

根据串联电路电压分配原理有：12111U U R U R V -=，可得12111U U R U R V -=。

7、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所示，2500。

则该电压表内阻阻值为针对训练1、现要测量某一电压表V的内阻。

给定的器材有：待测电压表V（量程2V，内阻约4kΩ）；电流表mA（量程1.2mA，内阻约500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R 1 =4000Ω，R 2= 1000Ω，R 3 =15000Ω；电键S及导线若干。

要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。

（1）试从3个固定电阻中选用1个，与其他器材一起组成测量电路，并在右边的虚线框内画出测量电路的原理图。

（要求电路中各器材用题中给定的符号标出）（2）电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻R v =____________________。

针对训练2、（9分）（2015年全国新课标II卷）电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍。

某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法）实验室提供材料器材如下：待测电压表（量程3V，内阻约为3000欧），电阻箱R 0 (最大阻值为99999.9欧)，滑动变阻器R 1（最大阻值100欧，额定电压2A），电源E（电动势6V，内阻不计），开关两个，导线若干。

（1）虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整；（2）根据设计的电路写出步骤；（3）将这种方法测出的电压表内阻记为R 1v ，与内阻的真实值R v 相比R 1 v R v （填“>”“=”或“<”），主要理由是。