测电压表内阻的六种方法.docVIP

测电压表内阻的六种方法 吉林省 永吉县第四中学 王建峰 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。 一、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。 二、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）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，电压表V2的示数，两表串联电流相等，有，得。 2、伏伏法并联测量：例3、为测量量程为3V的电压表V1的内阻RV1（约为3KΩ），实验时提供的器材有：A、电流表（0～0.6A、内阻0.1Ω），B、电压表V2（0～6V、内阻5KΩ），C、变阻箱1（0.1～9999.9Ω），D、变阻箱2（0.1～99.9Ω），E、滑动变阻器（0～50Ω），F、不计内阻的6V电源，G、开关和若干导线。利用现有器材设计一个尽量精确的测量电压表内阻的实验，并画出电路图。写出计算电压表内阻R1的表达式 。分析与解：多数同学审题之后，画出了伏安的电路图，这是不正确的，这是因为没有想到待测电压表的量程为3V，内阻为3KΩ，最大电流为，使用时电流表的指针几乎不动，故不能使用电流表。正确的的电路图如图－3所示。闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱1的阻值，待测电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2，电阻箱1的阻值为r1，根据串并联电路的特点有，可得表达式。 四、利用半偏法测量 用如图－4电路图测量量程为1V的电压表的内阻RV（约1000Ω）。现有器材如下：A、滑动变阻器（0～10Ω），B、电阻箱（0.1～9999.9Ω），C、不计内阻的6V电源，D、开关和若干条导线。实验方法和步骤是：①按电路图连好。②使滑动变阻器的触头在a端。③将电阻箱的阻值调到零。④闭合开关。⑤滑片向b移动使电压表的指针达到满偏。⑥调节电阻箱的阻值，使指针达到半偏，读出电阻箱的电阻值，即为电压表的内电阻值。 五、用电源和电阻箱测量 待测电压表的量程为3V内阻约为3KΩ。现有实验器材：不计内阻的6V电源,变阻箱（0.1～9999.9Ω），开关和若干条导线。实验的电路图如图－5所示，闭合开关，调节变阻箱的阻值分别为R1和R2，读出相对应的电压表的示数分别为U1和U2，根据闭合电路的欧姆定律有和，两式联立整理得。 六、电阻箱等效替换法 待测量程3V电压表V1（内阻约3KΩ）。提供的实验器材有：内阻不计的3V电源，毫安级的电流表，量程为3V的电压表V2，变阻箱（0.1～9999.9Ω），大阻值滑动变阻器，单刀双掷开关，若干条导线。 方法一、伏安法等效替换测量：实验电路图如图－6所示，双掷开关与a相接，适当调节滑动变阻器的阻值，记录电流表的示数，再把双掷开关与b相接，调节变阻箱的阻值，使电流表的示数也是，此时变阻箱的阻值就与电压表的内阻相等。 方法二、伏伏法等效替换测量：实验电路图如图－7所示，双掷开关与a相接，两电压表串联，共同分享3V电压，记录电压表V2的示数U1。开关k与b相接，适当调节变阻箱的阻值时，电压表V2的示数会发生相应的变化，当电压表V2的示数与U1相同时，电阻箱的阻值R与待测电压表的内阻等值。 1 图－2 图－1 图－3 图－4 图－5 图－7 图－6