电压表内阻范文精选

在高考物理实验考查中，电阻的测量是重点考查内容，也是热点考查内容。而电流表、电压表内阻的测量，是电阻测量在特殊情况下的应用，也是常考的内容。电压表、电流表内阻的测量与一般电阻的测量不同，自有它的特殊性及规律性，它们不仅是被测量的对象，同时又是测量工具。在测量条件变化时，测量电路也可有较多的变化，可以较灵活地考查考生对电路的理解和设计电路的能力，值得我们下大力气去研究。

一、电压表内阻的测量

【例1】 电压表V量程为0~3V，内阻3～3．5kΩ，现要求测其内电阻RV，实验室提供下列器材：

待测电压表V；电流表A1(量程100μA，内阻2kΩ)；电流表A2(量程1mA，内阻100Ω)；电流表A3，(量程10mA，内阻40Ω)；滑动变阻器R(最大阻值50Ω)，电源E（电动势4V)，开关、导线。

(1)所提供的电流表中，应该选用 (填字母代号)；

(2)为了尽量减少误差，要求测量多组数据，画出符合要求的电路图。

图1

分析：电流表应选A2，因为它与V表的满偏电流最接近；测量电路如图1，若电压表、电流表的读数分别为U、I，则电压表内阻RV=U/I。图1中，A2表也可用一个与待测电压表满偏电流差不多的内阻已知的电压表（如量程5V，内阻5kΩ）代替，不过此时电源的电动势也要相应的调大些，以保证电表指针的偏角较大。因为指针的偏角越小，测量的系统误差越大。

在实验试题的考查中，经常出现测定电压表内阻的问题，学生在处理此类问题时常不如人意。现把测电压表内阻常见的六种方法归纳如下。

1 利用欧姆表测量

欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的。把电压表看成普通的电阻，利用欧姆表的电阻档测量。

2 利用伏－安法测量

理想电压表的内阻视为无限大，但实际使用的电压表内阻并不是无限大。例1、为了测量某一电压表的内阻，给出如下的实验器材：A、待测电压表（0～3v、内阻约为4KΩ），B、电流表（0～0.5mA），C、滑动变阻器（0～20Ω），D、6V学生电源，E开关和若干条导线。由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电压表的内阻，采用分压式接法，电路图如图1所示，电压表与电流表串联，多次记录电压表和电流表的示数，利用U-I图象即可得出电压表的内阻。

3 利用伏－伏法测量

所谓伏伏法就是在电流表不能用或没有电流表等情况下，要考虑两块电压表并用的方式测量电阻。在设计电路时，既要考虑电压表的量程，还要考虑滑动变阻器的连接方式。

1、伏伏串联测量：例2、利用现有的器材测量某电压表的内阻。实验器材如下：A、待测电压表V1（0～3V、内阻未知），B、电压表V2（0～3V、内阻3.5KΩ），C、滑动变阻器（0～50Ω），D、6V电池组（内阻不计），E、开关和若干条导线。部分同学想两块电压表的最大量程都是3V，把两表串联直接接到电源上即可。同学们把两电压表串联的想法是好的，但直接接到电源上的不可以的。因为在串联电路中电阻大的分得的电压就多，所以不能草率地将表直接接到电源上。设计的电路图如图2所示。两电压表的内阻都远大于滑动变阻器的最大值，采用分压式接法。电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2，两表串联电流相等，有U1RV1=U2RV2，得RV1=U1U2RV2。

笔者2016年6月在贵刊发表了题为《浅探电流表内阻的测量方法》的文章，旨在引导学生立足教材，举一反三，运用所学原理与方法控制实验条件，达成实验目标.这种探索过程蕴含着对重要的物理方法、物理思想的比较与思维碰撞，是培养学生创新思维能力的重要途径之一.基于此，笔者将自己多年来总结和归纳的测电压表内阻的方法借贵刊分享给读者.

1 伏安法

原理 电路如图1所示，设电压表和电流表的示数分别为U、I，用r表示是电压表V的内阻.则有r=UI.

误差分析 从原理上讲，没有误差.但由于电压表的满度电流（电压表满偏时对应的电流）很小，会造成电流表偏转很小，从而产生很大的读数误差.

改进 在电压表上并联一个定值电阻或电阻箱，作为分流电阻，从而使电流表有较大的示数，如图2所示.设电压表和电流表的示数分别为U、I，定值电阻或电阻箱的阻值为R，则有

r=UIR-UR.

2 串伏法

原理 电路如图3所示，设电压表V和电压表V1的示数分别为U、U1，内阻分别用r和r1表示，则有r=UU1r1.

半偏法测定电压表内阻的实验在高考理综全国卷Ⅱ中呈现后,高考理综的实验复习也随着高考命题动向的变化而调整。为此,我们应启发、引导学生用学过的有关知识探究测定电压表内阻的方法。归纳起来大概有以下几种方法。

一、半偏法

1.电路连接如图1,R为电阻箱。

闭合开关K由大到小调节电阻箱的阻值,使电压表的指针指在满刻度处,此时,电压表的示数为U,记下电阻箱的阻值为R;增大电阻箱的阻值,使电压表的指针指在满刻度的一半处,即电压表的示数为U=,记下电阻箱的阻值为R。因为电压表的内阻RV?垌电源的内阻r,可以忽略由于电流的变化而引起的电源内部电势降低的变化,故U+R=U+R,得R=R-2R,多测几次,取平均值。

2.电路连接如图2所示,R为滑动变阻器,R为电阻箱,K、K为单刀开关。

测电压表0―3V挡电阻时,电源用6V直流电源,将K、K闭合,调节R,使是电压表的指针指在3V处,保持P的位置不变;断开K,调节R,使电压表的指针指在半刻线(1.5V)处,因为滑动变阻器aP间的电阻R远小于电压表的内阻R,可以认为K由闭合到断开的过程中,aP间的电压不变,因为V=3V,当U=1.5V时,V=1.5V,这时电阻箱的阻值R就等于电压表的内阻RV,采用同样的方法,测几次取平均值。采用该方法得到的电压表内阻的测量值比真实值偏大。

二、伏安法

1.滑动变阻器限流式连接,如图3所示。

中图分类号：G622 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）07-115-02

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。

一、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，电路如图所示。

二、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。

（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 的计算公式为

自从实行“3+X”高考后，理综试卷中物理试题的整体难度明显下降，但是就实验部分内容的考查来看却进一步地加强，命题形式灵活，考查角度多变，设问方式新颖，这充分体现新高考对学生的实验操作、分析和处理能力的高度重视。而在物理实验中，电学实验又是考查频率最高的一部分，是高考的重点，几乎每年必考。

当然，我们可以发现既定的学生实验已经很少在高考实验试题中出现，取而代之的是学生尚未接触过的，而与学生做的实验有着联系的新颖实验。这要求我们不仅要注重基础实验教学，加强对学生实验操作技能和实验能力的培养，还要全面提高学生对知识进行迁移的科学素质。让学生真正做到“三会一理解”：能在理解的基础上独立完成考纲中所要求的学生实验及课堂演示实验；会用这些实验中学过的实验方法；会正确使用仪器；会分析数据得出结论。

预测未来几年的高考物理实验题将继续考查考生的各种实验能力，而电学实验中：电阻的测量、电源电动势和内阻的测量、小灯泡的伏安特性曲线等几个知识点，仍然是重点中的重点。以下通过探讨电学实验中电阻（包括电表阻）的测量，总结出这类设计实验的一般原则和思路。

第一部分：定值电阻的测量方法

一、伏安法：需要的基本测量仪器是电压表和电流表。

1.电流表内外接法 2.电流表内外接

2.电路的选择方法

口决：“大内偏大，小外偏小”，即内接法适合测大电阻结果偏大，外接法适合测小电阻测量结果也偏小。

从近几年的高考来看，电阻测量一直是高考的热点，对学生的实验设计能力要求高，本文就电阻的测量方法进行分析和归类。

1 伏安法测电阻

1.1 一般伏安法

一般伏安法是指同时需要伏特表和安培表，这种方法主要考虑电路的选择，并且能够分析系统误差。

①待测电阻的阻值已知：比值法选择测量电路。

由于伏特表的分流作用和安培表的分压作用，造成表的示数与负载的电压或电流真实值之间产生误差。为减小此系统误差，当待测电阻阻值RxRV，伏特表分流很小时，选择安培表外接电路，测量值是它与电压表的并联电阻，测量值偏小。

当待测电阻阻值Rx RA，安培表分压很小时，选择安培表内接电路，测量值是它与电流表的串联电阻，测量值偏大。

当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时，可根据：RARV>Rx2时，采用电流表外接法；当RARV

用电表指针半偏法测定电表内阻的典型实验有两个，一个是测电流表的内阻，另外一个是测电压表的内阻。

一、半偏法测电流表的内阻

1.实验电路

本实验的目的是测定电流表的内阻，实验电路如图1所示，实验中滑动变阻器采用限流连接，电流表和电阻箱并联。

2.实验原理与步骤

①断开S2，闭合S1，调节R0，使电流表的示数满偏为Ig；②保持R0不变，闭合S2，调节电阻箱R，使电流表的示数半偏为；③电流表与电阻箱并联，则可得电阻箱的读数即为电流表的内阻，即RA=R。

3.误差分析

电阻箱接入后导致回路总电阻增大，则通过电源的电流减小，由闭合电路欧姆定律可知电阻箱与电流表并联部分电压增大，通过电流表与电阻箱的总电流大于电流表的满偏电流Ig，则当电流表的电流为时，通过电阻箱的电流大于，电阻箱的阻值小于电流表的阻值，即电流表的测量值偏小。当R0>>RA时，电阻箱接入前后，回路总电阻变化较小，测量误差小。此方法比较适用于测量小阻值的电流表的内阻，且测量值偏小。

【摘要】 电路设计与器材选择问题涉及面广,头绪多,按照先测量电路,后控制电路的程序去分析,可化复杂为简单,顺利解决问题。

【关键词】 电路设计 器材选择 测量电路 控制电路

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)04(b)-0070-02

1 引言

电学设计性实验中,电路设计与器材的选择问题是学生学习的一个难点,因为:既要考虑滑动变阻器是采用限流接法还是分压接法,又要考虑测电阻是采用常规“伏安法”还是非常规“安安法”、“伏伏法”;另一方面要选择合适的器材,即选择合适的滑动变阻器,电流表、电压表选择合适的量程。

2 电路设计与器材选择问题解决的程序

电学设计性实验电路一般都可以划分为两部分:控制电路(滑动变阻器和电源组成的部分电路)——提供合适的电压,测量电路(电压表或电流表及待测元件组成的部分电路)——测定待测电学量。要解决此类问题,我们可以先设计测量电路,后将测量电路当作全电路一个元件,再设计控制电路。

3 典型例题解析

伏安法测电阻是高中物理电学实验中最常见的题目，电学实验中很大一部分测量实验都可由伏安法测电阻延伸过去，全面充分地认识伏安法测电阻的思想，可使各种测量电阻的电路设计得到快速的解决.

1伏安法测电阻的基本电路

伏安法测电阻的思路是，用电压表测出接入电路中未知电阻两端的电压，同时测出流经未知电阻的电流，就可以用部分电路欧姆定律求出未知电阻的阻值，R=U/I，测量电路图如下：图1为电流表内接法，图2为电流表外接法.确定测量电路是内接法还是外接法方法有两种：

（1）用比值法来确定电流表是内接还是外接.

当 RVRx

当 RVRx>RxRA时，电流表要外接.

（2）试触法来确定电流表是内接还是外接.

当电压表接A点测得的电压和电流值分别为UA、IA， 接B点测得的电压和电流值分别为UB、IB.