導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇電壓表內(nèi)阻，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

電壓表內(nèi)阻的測(cè)量是近年來高考的熱點(diǎn)和亮點(diǎn)，其實(shí)電壓表內(nèi)阻的測(cè)量和一般電阻的測(cè)量一樣，所不同的就是電壓表可提供自身兩端的電壓值作為已知條件。因此，在測(cè)量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，要靈活運(yùn)用所學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方法，依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)儀器，按照題設(shè)要求和條件進(jìn)行合理的測(cè)量。

一、利用伏安法測(cè)量

電壓表是測(cè)定電路兩端電壓的儀器，理想電壓表的內(nèi)阻可視為無限大，但實(shí)際使用的電壓表內(nèi)阻并不是無限大。為了測(cè)量某一電壓表的內(nèi)阻，給出的器材有：A. 待測(cè)電壓表（ ，內(nèi)阻在 之間）；B. 電流表（ ）；C. 滑動(dòng)變阻器 ；D. 電源（ 的干電池兩節(jié)）；E. 開關(guān)和若干導(dǎo)線。利用伏安法 ，測(cè)量電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I即可，由于滑動(dòng)變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于被測(cè)內(nèi)阻值，為了滿足多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，利用作圖法求電壓表的內(nèi)阻，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器分壓式電路，電路如圖所示。

二、利用“伏伏”法測(cè)電壓表的內(nèi)阻

“伏伏”法是利用兩塊電壓表測(cè)電阻的一種方法，這一方法的創(chuàng)新思維是運(yùn)用電壓表測(cè)電流（或算電流），此方法適用于電流表不能用或沒有電流表等情形。設(shè)計(jì)電路時(shí)不僅要考慮電壓表的量程，還要考慮滑動(dòng)變阻器分壓與限流的連接方式。

（1）請(qǐng)從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表V的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，畫出電路原理圖（圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注），要求測(cè)量盡量準(zhǔn)確。

（2）寫出計(jì)算電壓表V的內(nèi)阻 的計(jì)算公式為

RV= 。

分析與解：多數(shù)考生解答此題，毫不猶豫地套用伏安法，由于沒有考慮電表的量程，當(dāng)然做不正確。少數(shù)考生想到待測(cè)電壓表的量程為3V，內(nèi)阻約 ，電壓表中的最大電流為 ，認(rèn)為電流表不能準(zhǔn)確測(cè)量，但由于創(chuàng)新能力差，也做不正確。只有極少數(shù)有“伏伏”法新理念的考生才能做正確。

答案：（1）測(cè)量電壓表V的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。（2）電壓表V的示數(shù)U，電壓表V2的示數(shù)U2，電阻箱R1的讀數(shù)r1。根據(jù)歐姆定律，利用通過電壓表的電流與通過電阻R1的電流相等，算出電壓表的電阻為 。

三、利用歐姆表測(cè)量

歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，已知?dú)W姆表刻度盤上中央刻度值為“20”，現(xiàn)用歐姆表測(cè)量一個(gè)內(nèi)阻約為幾千歐的電壓表，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)把歐姆表選擇開關(guān)調(diào)至×100檔，若歐姆表的讀數(shù)如圖所示，則該電壓表內(nèi)阻阻值為 。

四、利用半偏法測(cè)量

方法一：用如圖所示電路測(cè)量量程為1V的電壓表的內(nèi)阻Rv（Rv在 之間）。提供的器材還有：A. 滑動(dòng)變阻器，最大阻值 ；B. 電阻箱，最大阻值 ，阻值最小改變量為 ；C. 電池組：電動(dòng)勢(shì)約6V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；D. 導(dǎo)線和開關(guān)。實(shí)驗(yàn)方法和步驟是：① 斷開開關(guān)S，按圖3連接好電路；② 把滑動(dòng)變阻器的觸頭P滑到 端；③ 將電阻箱的阻值調(diào)到零；④ 閉合開關(guān)S；⑤ 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，使電壓表指針達(dá)到滿偏；⑥ 調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，使電壓表指針達(dá)到半偏，讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值，即為電壓表的內(nèi)電阻Rv的測(cè)量值。

方法二：量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻約為 ，要求測(cè)出該電壓表內(nèi)阻的精確值，實(shí)驗(yàn)中提供的器材有：A. 阻值范圍為 到 的電阻箱；B. 開路電壓約為5V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)的電源E；C. 導(dǎo)線若干和開關(guān)。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，由于電源的電動(dòng)勢(shì)沒有準(zhǔn)確給出，先調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表指針指在中間刻度線，記下電阻箱的阻值R1，有 ①

再調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使指針指在滿偏刻度，記下電阻箱的阻值 由串聯(lián)分壓規(guī)律： ②，解①②式得

五、利用已知電動(dòng)勢(shì)的電源和電阻箱測(cè)量

量程為3V的電壓表，其內(nèi)阻約為 ，現(xiàn)要求測(cè)出該電壓表內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)器材有：電源，電動(dòng)勢(shì) ，內(nèi)阻不計(jì)；變阻器R，阻值范圍 ，額定電流 ；開關(guān)和導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，由于電源的電動(dòng)勢(shì)準(zhǔn)確給出，只需調(diào)節(jié)R記下阻值，讀出對(duì)應(yīng)的電壓值U，由串聯(lián)分配規(guī)律可得：

六、利用電流表和定值電阻測(cè)量

實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，圖中E為電源（電動(dòng)勢(shì)為4V），R為滑動(dòng)變阻器（最大阻值為 ），R0為已知定值電阻（阻值為 ），A為電流表（量程為 ），V為一個(gè)有刻度但無刻度值的電壓表（量程約3V，內(nèi)阻約 ），現(xiàn)要測(cè)電壓表V的內(nèi)阻Rv。實(shí)驗(yàn)步驟如下：閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R的滑動(dòng)觸頭使電壓表V滿偏，設(shè)滿偏電壓為Um，讀出電流表A示數(shù)為 ，有 ①

閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R的滑動(dòng)觸頭使電壓表V滿偏 ，讀出電流表A示數(shù)為 ，有 ②

聯(lián)立①②式，可得電壓表內(nèi)阻

七、利用電壓表和電阻箱測(cè)量

實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A. 電池E：電動(dòng)勢(shì)約6V，內(nèi)阻約 ；B. 電壓表 ：量程3V，內(nèi)阻 約為 ；C. 電壓表V2：量程 ，內(nèi)阻 約為 ；D. 電阻箱R1：最大阻值 ，阻值最小改變量為 ；E. 滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值為 ；F. 開關(guān)和導(dǎo)線若干。

篇2

1 理解電流表和電壓表的工作原理，消除前概念的影響

給你一只電壓表，怎樣粗略測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)？這個(gè)問題對(duì)學(xué)生來講，很容易想到如圖1所示電路。那么為什么它可以粗略測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)呢？關(guān)鍵要學(xué)生理解我們常用的磁電式儀表的工作原理。不管是電壓表還是電流表，本質(zhì)上都是通電線圈在磁場(chǎng)中受力偏轉(zhuǎn)，而偏轉(zhuǎn)角度的大小，在磁場(chǎng)和線圈匝數(shù)確定的條件下，決定于通過線圈電流的大小。觀察如圖1所示電路，電壓表相當(dāng)于一個(gè)電阻，干電池也有內(nèi)阻，兩個(gè)電阻串連，電阻兩端電壓和電阻成正比，一般電壓表內(nèi)阻很大，干電池內(nèi)阻較小，所以電壓表兩端電壓比干電池內(nèi)阻兩端電壓要大得多，我們就可以粗略的認(rèn)為電壓表的讀數(shù)就等于干電池的電動(dòng)勢(shì)。那么，如果把圖1中的電壓表?yè)Q成電流表可以嗎？如果可以，條件是什么呢？我們?cè)谑裁吹胤竭@樣用呢？實(shí)際上，我們?cè)谘芯侩姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象的時(shí)候，為了確定靈敏電流計(jì)電流流入電表方向和指針偏轉(zhuǎn)的方向，不就是用靈敏電流計(jì)的兩端和一節(jié)舊的干電池兩端瞬間相連嗎？通過討論，讓學(xué)生能夠比較深刻的認(rèn)識(shí)到，不管是電流表、還是電壓表，本質(zhì)上就是一個(gè)比較特殊的電阻，特殊之處在于電流表可以讀出通過其電阻的電流，電壓表可以讀出其電阻兩端的電壓。

2 將實(shí)際電路分解為測(cè)量電路和供電電路兩部份

我們?cè)诟咧须A段，測(cè)量電阻的基本原理是什么呢？實(shí)際上就是伏安法。也就是通過測(cè)量電阻兩端的電壓和電阻的電流，由歐姆定律R＝UI就可知道其電阻的阻值。

2.1 測(cè)量電路

伏安法測(cè)電阻，其測(cè)量電路有兩種，如圖2（電流表外接法）和圖3（電流表內(nèi)接法）?？紤]到電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，為盡量減少測(cè)量的系統(tǒng)誤差，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析各自適用條件：電流表外接法為：Rv >> Rx ，電流表內(nèi)接法為：Rx >> RA 。

2.2 供電電路

為了測(cè)量，必須給測(cè)量電路供電，為了可以多次測(cè)量，供電電路一般有兩種形式，如圖4（滑動(dòng)變阻器限流接法）和圖5（滑動(dòng)變阻器分壓接法）兩種。為了讓學(xué)生更好的理解這兩個(gè)電路，我們通過具體實(shí)例來分析。

如圖6所示，如果電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不

計(jì)，Rx＝100Ω，若滑動(dòng)變阻器R的最大值為10Ω，則Rx兩端電壓取值范圍是多少？若R的最大值為1000Ω，則Rx兩端電壓取值范圍又是多少？讓學(xué)生通過實(shí)際計(jì)算，有一個(gè)量化的比較。我們知道Rx兩端電壓變化范圍為：RxER+Rx到E，如果我們希望Rx兩端的電壓變化范圍比較大時(shí)，則需要滿足R>>Rx 。

在圖7中 , Rx兩端電壓變化范圍0到E，但是如果R>>Rx ，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭滑到與Rx并聯(lián)的那部分電阻較大時(shí)，以后再滑動(dòng)觸頭時(shí)對(duì)并聯(lián)部分的總電阻影響就很小，從而減緩電壓的調(diào)節(jié)速度，給操作帶來不方便。所以圖7中 ，一般需要滿足Rx>>R 。

總之，如果實(shí)驗(yàn)要求電壓從零到某個(gè)范圍可調(diào)，只能選用分壓式接法；如果要求電壓可調(diào)范圍不大，兩種接法都可以，但分壓式接法中一般要選用阻值較小的滑動(dòng)變阻器，限流式接法中一般要選用阻值較大的滑動(dòng)變阻器。

有了上面的討論，具體設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電阻的電路，實(shí)際上就是根據(jù)題目的條件，將上面的測(cè)量電路和供電電路進(jìn)行組合。

例如1994年高考物理全國(guó)卷?第25題：圖（略）為用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需的器材實(shí)物圖,器材規(guī)格如下：

(1)待測(cè)電阻Rx(約100歐)；

(2)直流毫安表(量程0～10毫安,內(nèi)阻50歐)；

(3)直流電壓表(量程0～3伏,內(nèi)阻5千歐)；

(4)直流電源(輸出電壓4伏,內(nèi)阻可不計(jì))；

(5)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～15歐,允許最大電流1安)；

(6)電健一個(gè),導(dǎo)線若干條。

根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求,在本題的實(shí)物圖上連線。

分析 測(cè)量電路應(yīng)該用電流表外接法，供電電路應(yīng)該用滑動(dòng)變阻器分壓接法。

3 電流表、電壓表內(nèi)阻的測(cè)量

3.1 電流表內(nèi)阻的測(cè)量

測(cè)量電流表的內(nèi)阻，基本電路為圖8所示。如果沒有電壓表，就沒有辦法測(cè)量電流表兩端的電壓，怎么辦呢？引導(dǎo)學(xué)生思考，如果增加一只變阻箱，變阻箱的電阻值是可以讀出的，只要對(duì)圖8稍加改進(jìn)為圖9，增加一個(gè)電流表A1，不就可以知道電流表兩端電壓了嗎？

例2001年全國(guó)理綜高考卷?第29題：實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有器材如實(shí)物圖一（略）所示，有：電池E，電動(dòng)勢(shì)約10V，內(nèi)阻約1Ω；電流表A1，量程10A，內(nèi)阻r1約為0.2Ω；電流表A2，量程300mA，內(nèi)阻r2約為5Ω；電流表A3，量程250mA，內(nèi)阻r3約為5Ω；電阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω；滑線變阻器R2，最大阻值100Ω；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。要求用圖10所示的電路測(cè)定圖中電流表A的內(nèi)阻。

（1）在所給的三個(gè)電流表中，哪幾個(gè)可用此電路精確測(cè)出其內(nèi)阻？

（2）在可測(cè)的電流表中任選一個(gè)作為測(cè)量對(duì)象，在實(shí)物圖上連成測(cè)量電路。

（3）你要讀出的物理量是_____。用這些物理量表示待測(cè)內(nèi)阻的計(jì)算公式是_______。

分析 該題（1）考察了實(shí)驗(yàn)中幾只表的組合運(yùn)用，由于測(cè)量精度的要求，所以只能選用電流表A2和A3；(2)考察了實(shí)物連線；（3）考察了根據(jù)具體電路的實(shí)驗(yàn)原理。實(shí)際上，我們還可以進(jìn)一步考慮，如果沒有圖9中電流表A1，如圖11所示，只要滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻，電阻箱接入前后可以認(rèn)為電路中總電流基本不變。不接入電阻箱時(shí)調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值，讓電流表滿刻度，接入電阻箱后，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表的讀數(shù)為滿刻度的一半，那么電阻箱的阻值就等于電流表的內(nèi)阻，這就是我們常稱的電流表半偏法。

3.2 電壓表內(nèi)阻的測(cè)量

測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，基本電路為圖12所示，啟發(fā)學(xué)生類比，圖13、圖14的原理學(xué)生就容易想通了。

例如2006年全國(guó)理綜高考卷?第22題第（2）題：現(xiàn)要測(cè)量某一電壓表V 的內(nèi)阻。給定的器材有：待測(cè)電壓表V （量程2V，內(nèi)阻約為4kΩ）；電流表mA （量程1.2mA，內(nèi)阻約500Ω）；直流電源E（電動(dòng)勢(shì)約2.4V，內(nèi)阻不計(jì)）；固定電阻3個(gè)：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；電鍵S及導(dǎo)線若干。要求測(cè)量時(shí)兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過其量程的一半。

i.試從3個(gè)固定電阻中選用1個(gè)，與其它器材一起組成測(cè)量電路，并在虛線框內(nèi)畫出測(cè)量電路的原理圖。（要求電路中各器材用題中給定的符號(hào)標(biāo)出。）

ii.電路接通后，若電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電壓表內(nèi)阻RV＝_______。

分析 該題答案（原理圖見虛線框內(nèi)圖）和前面圖12相比，實(shí)驗(yàn)不要求進(jìn)行多次測(cè)量，簡(jiǎn)化了供電電路；將電阻箱變成了固定阻值的電阻，如果選擇R2 或者R3 ，都將超過電壓表的量程。

電阻的測(cè)量，由于涉及的因素很多，從儀表讀數(shù)、儀器的選擇、電路的設(shè)計(jì)到實(shí)物連線，所以學(xué)生覺得很難。但只要我們由淺入深的引導(dǎo)學(xué)生理解、運(yùn)用、融會(huì)貫通，難點(diǎn)也能逐步變?yōu)椴浑y。

篇3

下面結(jié)合例題，對(duì)兩種方法(伏安法、半偏法)進(jìn)行說明，并適當(dāng)拓展。

1 用電流表、電壓表測(cè)電阻的大小(伏安法)

要掌握以下幾點(diǎn)：

（1）測(cè)量電路――電流表內(nèi)接法和外接法選擇。內(nèi)接法測(cè)大電阻，外接法測(cè)小電阻。

（2）供電電路――滑動(dòng)變阻器改變電路中電流時(shí)（串聯(lián)限流式）是用大電阻控制小電阻；改變電壓時(shí)（并聯(lián)分壓式）是用小電阻控制大電阻。

（3）電表量程的選擇等。

選用實(shí)驗(yàn)器材一般應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握“可行”、“精確”和“方便”的原則。

可行――是指選用的實(shí)驗(yàn)器材要能保持實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行；

精確――是指選用的實(shí)驗(yàn)器材在條件允許的前提下要盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差(如電表的指針偏轉(zhuǎn)要求較大，一般超過三分之一量程)；

方便――是指選用的實(shí)驗(yàn)器材要便于操作。如滑動(dòng)變阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍，在二者都能滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下，還要考慮阻值大小在實(shí)驗(yàn)操作中是否調(diào)節(jié)方便。

根據(jù)教學(xué)大綱及高考考核的要求，選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器主要是選擇電表、滑動(dòng)變阻器、電源等器件，通常可以從以下三方面入手：

(1)根據(jù)不讓電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表。首先保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量程。然后合理選擇量程。務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)(一般取滿偏的1／3-2／3左右)，以減少測(cè)讀的誤差。

（2）根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍需選擇滑動(dòng)變阻器。注意流過滑動(dòng)變阻器的電流不超過它額定值。對(duì)高阻值的變阻器，如果滑動(dòng)頭稍有移動(dòng)，使電流電壓有很大變化的，不宜采用。

（3）應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的基本要求來選擇儀器。對(duì)于這種情況，只有熟悉實(shí)驗(yàn)原理，才能做出恰當(dāng)?shù)倪x擇。

對(duì)器材的選擇的一般步驟是：

找出唯一性的器材草畫電路圖(暫不把電表接入)估算最大值(在限流電路中把滑動(dòng)變阻器觸頭推向最小值)考慮能否都使電表達(dá)到滿偏的1／3以上。

在“伏安法測(cè)電阻”和“伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，一般選用總阻值較小的滑動(dòng)變阻器，一者可方便調(diào)節(jié)，二者可減少誤差。

在滑動(dòng)變阻器作限流作用時(shí)，為使負(fù)載Rx（即接入電路的其他電阻）既能得到較寬的電流調(diào)節(jié)范圍，又能使電流變化均勻，選擇變阻器時(shí)，應(yīng)使其總電阻R0大于Rx，一般在2~5倍為好。

在滑動(dòng)變阻器作為分壓作用時(shí)，一般取滑動(dòng)變阻器的總電阻R0在0.1Rx~0.5Rx(Rx為負(fù)載）之間為好。

1.1 常規(guī)法――直接用電流表、電壓表測(cè)電阻的大小

運(yùn)用常規(guī)接法，要注意以下幾點(diǎn)：電流表內(nèi)接法和外接法的選擇；滑動(dòng)變阻器的串聯(lián)限流和并聯(lián)分壓兩種接法的選擇；電表量程的選擇等。

例1 已知電阻絲的電阻約為10Ω，現(xiàn)利用下列部分器材測(cè)量該電阻，應(yīng)選用的器材有（只填代號(hào)）。畫出用伏安法測(cè)上述電阻絲電阻的電路圖。

A.量程是0.6A，內(nèi)阻是0.5Ω電流表；B.量程是3A，內(nèi)阻是0.1Ω的電流表；C.量程是3V，內(nèi)阻是6kΩ的電壓表；D.量程是15V，內(nèi)阻是30kΩ的電壓表；E.阻值為0~1Ω，額定電流為0.5A的滑動(dòng)變阻器；F.阻值為0~10Ω，額定電流為2A的滑動(dòng)變阻器；G.蓄電池（6V）；H.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。

析與解 ①先選電源：G。

②選電流表

電源選定后可估算總電流，不連入滑動(dòng)變阻器時(shí)干路電流最大值Imax=610A=0.6A，因此電流表選A。若選B表，會(huì)有以下不足：首先0.6A電流太小，指針偏轉(zhuǎn)范圍不足刻度盤的三分之一，讀數(shù)時(shí)誤差較大；其次電流表滿偏電流越大，最小刻度即精確度越低，故不選B。

③選電壓表

若選C表，量程3V，則干路總電流要被控制在0．3A以下，由上所選A電流表，指針偏轉(zhuǎn)可較大。

若選D表，量程15V，電源6V，即615=12.5，此時(shí)電壓表指針偏轉(zhuǎn)范圍不能很好滿足指針在13~23刻度盤范圍，加之15V量程時(shí)，精確度太低，為實(shí)現(xiàn)電壓和電流表精確度的匹配，應(yīng)選C表而不選D表。

④選變阻器

由于已選量程是3V的電壓表，滑動(dòng)變阻器用限流接法時(shí)，選0~10Ω的阻值太小(回路電流超電流表量程)，選用0~1000Ω的阻值太大(調(diào)節(jié)不方便)。因此決定滑動(dòng)變阻采用分壓電路連接方式。由于電阻絲阻值約為10Ω，為在3V、0．3A以下范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀取幾組測(cè)量值；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選0~10Ω的。不應(yīng)選用0~1000Ω的滑動(dòng)變阻器，一是因?yàn)槠渥柚堤螅{(diào)壓不靈敏，二是滿足要求的情況下，應(yīng)盡量選用小規(guī)格的器材。

⑤確定電流表的接法。由Rx=10Ω，RA=0.5Ω，RV=6kΩ可得。為減小RA分壓帶來誤差，應(yīng)選電流表外接。

2 非常規(guī)法

指電表在使用過程中不按常規(guī)的接法。已知電表的內(nèi)阻，電流表可以測(cè)量電壓；電壓表可以測(cè)量電流

“安安”法：是利用兩塊電流表(安培表)測(cè)電阻的一種方法，這一方法的創(chuàng)新思維是運(yùn)用電流表測(cè)電壓（或算電壓)，此方法適用于電壓表不能用或沒有電壓表等情形。設(shè)計(jì)電路時(shí)除考慮電流表的量程外，還要考慮滑動(dòng)變阻器分壓與限流的連接方式。

利用“安安”法測(cè)電流表的內(nèi)阻

例2 從下列實(shí)驗(yàn)器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?，設(shè)計(jì)一電路來測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)。

(1)畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào)。

A.待測(cè)電流表(A1)量程10mA，內(nèi)阻r1待測(cè)(約40Ω)；B.電流表（A2)量程500μA，內(nèi)阻r2=750Ω；C.電壓表(V)量程10V，內(nèi)阻r3=10KΩ；D.電阻(R1)阻值約100Ω，作保護(hù)電阻用；E.滑動(dòng)變阻器(R2)總阻值約50Ω；F.電池(E)電動(dòng)勢(shì)1．5V，內(nèi)值很小。開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。

（2)若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算r1，列出計(jì)算電流表A1所用的表達(dá)式并說明各符號(hào)的意義。

析與解 流過電流表A1的電流可自己讀出，只要測(cè)出電流表兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可求得電壓表的內(nèi)阻。估計(jì)電流表A1滿偏時(shí)兩端的電壓約為0．4V，用電壓表測(cè)量電壓指針偏轉(zhuǎn)太小，不合適。由于電流表A2的內(nèi)阻和滿偏電流已知，可用作電壓表使用，量程為U=I2r2=0．375V。為了安全，用電阻R1與電流表A1串聯(lián)，起保護(hù)作用。由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值約50Ω，電流表內(nèi)阻和保護(hù)電阻之和約140Ω，為了提高測(cè)量的精確度（流過電流表的電流變化較大），滑動(dòng)變阻器需分壓接法。電路圖如圖2所示。

若在某次測(cè)量中，電流表A1和電流表A2的讀數(shù)分別為I1和I2，則r1=I2r2I1

“伏伏”法：是利用兩塊電壓表（伏特表）測(cè)電阻的一種方法，這一方法的創(chuàng)新思維是運(yùn)用電壓表測(cè)電流（或算電流），此方法適用于電流表不能用或沒有電流表等情形。設(shè)計(jì)電路時(shí)不僅要考慮電壓表的量程，還要考慮滑動(dòng)變阻器分壓與限流的連接方式。

利用“伏伏”法測(cè)電壓表的內(nèi)阻

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例3 現(xiàn)有器材：電壓表V1(量程2V，內(nèi)阻約幾千歐)，電壓表V2(量程15V，內(nèi)阻約幾十千歐)，定值電阻R1(3．0kΩ)，滑動(dòng)變阻器R(0～200Ω)，直流電源(約6V，內(nèi)阻不計(jì))，開關(guān)，利用這些器材測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻值。

(1)在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

(2)用已知量和直接測(cè)得量表示的電壓表V1內(nèi)阻的表達(dá)式為r=U1R1U2-U1。式中各直接測(cè)得量的意義是：________。

析與解 電壓表V1兩端的電壓可直接讀出，只要測(cè)出流過電壓表V1的電流，根據(jù)歐姆定律可求得電壓表的內(nèi)阻。電壓表V1滿偏時(shí)兩端的電壓為2V，而電壓表V2的量程為15V。為了安全，用電阻R1與電壓表V1串聯(lián)后與電壓表V2并聯(lián)。由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值(約200Ω)小于并聯(lián)電阻之和（約幾千歐)，而電源電動(dòng)勢(shì)約6V，為了提高測(cè)量的精確度(電壓表兩端的電壓變化較大)，滑動(dòng)變阻器需分壓接法。電路圖如圖3所示。

U1是電壓表V1的讀數(shù)，U2是電壓表V2的讀數(shù)。

3 半偏法

3.1 電流表半偏

例4 圖4是測(cè)定電流表內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的電路圖。電流表的內(nèi)電阻約在100Ω左右，滿偏電流為500μA。用電池作電源。

實(shí)驗(yàn)室中配有的可變電阻為：

A.電阻箱，阻值范圍為0~10Ω。

B.電阻箱，阻值范圍為0~9999Ω。

C.電位器，阻值范圍為0~200Ω。

D.電位器，阻值范圍為0~20kΩ。

在上述配有的可變電阻中，電路圖中的R應(yīng)用____，R′應(yīng)選用____。（填寫字母代號(hào)）

析與解 當(dāng)接入可變電阻電路部分的電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻的情況下，閉合開關(guān)S2，電路中的總電阻認(rèn)為不變，即總電流認(rèn)為不變。R′與Rg并聯(lián)，當(dāng)電流表半偏時(shí)，流過R′與Rg的電流認(rèn)為相等，則Rg等于R′。

正確答案D；C。

3.2 電壓表半偏

例5 現(xiàn)有一量程為3V的電壓表，內(nèi)阻約3kΩ。為了較準(zhǔn)確地測(cè)量其內(nèi)阻，在沒有電流表的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖5所示的實(shí)驗(yàn)電路，按此電路可以測(cè)出電壓表的內(nèi)阻。

（1）他的主要操作步驟如下：

A.按圖所示連接電路圖，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到______端。

B.閉合開關(guān)S2和開關(guān)S1，調(diào)節(jié)P點(diǎn)位置使電壓表指針指到______。

C.保持R0的滑片不動(dòng)，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R，使電壓表的指針指到______，記下此時(shí)R的值，則所測(cè)電壓表的內(nèi)電阻RV為此時(shí)的R值。

（2）本實(shí)驗(yàn)中，若提供以下器材：

A.電池組（電動(dòng)勢(shì)4V）；B.電阻箱（0~999Ω）；C.電阻箱（0~9999Ω）；D.滑動(dòng)變阻器（0~20Ω，1A）；E.滑動(dòng)變阻器（0~1kΩ，0.5A)

為完成上述實(shí)驗(yàn)，電阻箱R應(yīng)選______，滑動(dòng)變阻順R0應(yīng)選______(填“大于”、“等于”或“小于”）電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值。

析與解 當(dāng)滑動(dòng)變阻器并聯(lián)部分的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻的情況下，并聯(lián)部分電壓基本不變。因此，斷開開關(guān)S

2，R與RV串聯(lián)，當(dāng)電壓表半偏時(shí)，R與RV的電壓相等，則RV等于R。

（1）的正確答案應(yīng)為左端；滿刻度；滿刻度的一半。

（2）實(shí)際上，斷開開關(guān)S2，電阻箱連入電路以后，電路的總電阻變大了，aP端的電壓也將變大一點(diǎn)，為了減小由此產(chǎn)生的對(duì)aP端電壓的影響，滑動(dòng)變阻器的左端部分電阻應(yīng)遠(yuǎn)小于RV，即RV越小系統(tǒng)誤差也越小，則R0應(yīng)選用D。電阻箱R的總阻值應(yīng)大于電壓表的內(nèi)阻，所以R應(yīng)選用C。

斷開開關(guān)S2，電路的總電阻變大了，并聯(lián)部分的電壓也稍有增大，當(dāng)電壓表半偏時(shí)，電阻箱兩端的電壓要稍大于電壓表兩端的電壓，即R稍大于RV。因此用這種方法測(cè)得的電壓表內(nèi)阻有系統(tǒng)誤差，是偏大的。

篇4

關(guān)鍵詞：伏安法；電阻；課堂實(shí)錄

高考中對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查往往是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，題型靈活多變，復(fù)習(xí)過程中學(xué)生普遍反映，這類題目難度較大，突破這類問題的關(guān)鍵點(diǎn)是對(duì)于伏安法測(cè)電阻原理的理解和掌握，因?yàn)榻^大多數(shù)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)都是圍繞測(cè)電阻展開的，扎實(shí)的做好伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)是非常必要的.

課堂實(shí)錄

活動(dòng)一 引入

教師：投影伏安法測(cè)電阻在近五年高考中的命題情況，請(qǐng)同學(xué)們觀看投影.（投影略）

學(xué)生：觀看統(tǒng)計(jì)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)伏安法測(cè)電阻在高考中考查頻繁，引起重視，進(jìn)入課堂學(xué)習(xí).

教師：電學(xué)實(shí)驗(yàn)是高考必考內(nèi)容，伏安法測(cè)電阻是電學(xué)實(shí)驗(yàn)命題的熱點(diǎn)，要引起我們足夠的重視，本節(jié)課就結(jié)合近幾年的高考試題來復(fù)習(xí)伏安法測(cè)電阻的相關(guān)知識(shí).

活動(dòng)二 電流表的內(nèi)、外接分析

教師：伏安法測(cè)電阻分為電流表內(nèi)接法和外接法，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合例題，完成表格.

學(xué)生：回顧所學(xué)知識(shí)，填寫表格.

（1）直觀判斷法――口訣法

例題1 待測(cè)電阻約1Ω，電流表A量程0.3A，內(nèi)阻約Ω，電壓表V量程3.0V，內(nèi)阻約3kΩ

學(xué)生：外接法，測(cè)量誤差來源為電壓表分流，測(cè)量值比真實(shí)值小.

教師：小電阻，外接法，測(cè)量值偏小.記憶口訣為“小外小”.

例題2 待測(cè)電阻約1kΩ ，電流表A量程mA，內(nèi)阻約0.0Ω，電壓表V量程V，內(nèi)阻約kΩ

學(xué)生：內(nèi)接法，測(cè)量誤差來源為電流表分壓，測(cè)量值比真實(shí)值大.

教師：大電阻，內(nèi)接法，測(cè)量值偏大.記憶口訣為“大內(nèi)大”.

（2）計(jì)算法

例題3 待測(cè)電阻約300Ω，電壓表V的內(nèi)阻約3kΩ，電流表A的茸柙20Ω

學(xué)生：通過計(jì)算總結(jié)規(guī)律，判斷出用內(nèi)接法測(cè)量誤差會(huì)小一些.

教師：用待測(cè)電阻Rx與臨界值RARV做比較，Rx大于臨界值采用內(nèi)接法，小于臨界值采用外接法.

（3）試觸法

例題4 如圖1所示，測(cè)未知電阻R的阻值，先將接頭P接在a點(diǎn)，然后接b點(diǎn)，若電壓表示數(shù)變化明顯，則P應(yīng)接到________點(diǎn)誤差較小.

學(xué)生：電壓表示數(shù)變化明顯，應(yīng)該接a.

教師：當(dāng)待測(cè)電阻阻值未知時(shí)，采用試觸法，分析系統(tǒng)誤差.若電壓表示數(shù)變化明顯，說明電流表分壓不可忽略，待測(cè)電阻阻值較小，選用外接法，系統(tǒng)誤差??；同理分析，電流表示數(shù)變化明顯則選用內(nèi)接法.

例題 待測(cè)電阻約Ω，電流表A量程0.6A，內(nèi)阻為0.12Ω，電壓表V量程3V，內(nèi)阻約3kΩ

例題6 待測(cè)電阻約30Ω，電流表A量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω，電壓表V量程1V，內(nèi)阻為10kΩ

學(xué)生：例題選用電流表內(nèi)接法，例題6選用電流表外接法.

教師：若電流表或者電壓表的內(nèi)阻已知，通過分析可以知道采用合適接法，減小測(cè)量時(shí)的系統(tǒng)誤差.電流表內(nèi)阻已知：內(nèi)接法；電壓表內(nèi)阻已知：外接法.

鞏固練習(xí) （2014年新課標(biāo)Ⅱ卷）在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻Rx約為200Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為2kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為10Ω，測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖2（a）或（b）所示，結(jié)果由公式Rx=U/I計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù).若將圖（a）和（b）中電路圖測(cè)得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則________（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值Rx1________（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值，測(cè)量值Rx2________（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值.

學(xué)生：獨(dú)立完成，鞏固學(xué)習(xí)成果，學(xué)以致用，體驗(yàn)成功的喜悅.

教師：重視基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理的考查.

活動(dòng)三 伏安法測(cè)電阻的變式

拓展提升1 待測(cè)電阻Rx的阻值約100Ω，提供如下器材：電流表A1（量程40mA、內(nèi)阻r1=10Ω），電流表A2（量程100mA、內(nèi)阻r2 約為3Ω），定值電阻R0（阻值為100Ω）.要求實(shí)驗(yàn)原理中沒有系統(tǒng)誤差，電表讀數(shù)不得小于其量程的1/2，請(qǐng)畫出測(cè)量電阻Rx的電路圖.

學(xué)生：思考，討論，作答，體會(huì)伏安法的變式考查.

教師：指導(dǎo)學(xué)生正確作答.電表內(nèi)阻已知，電壓表和電流表角色可以互換.而且本題有兩個(gè)方案可供選擇，對(duì)考生能力要求較高.試題比較開放，有利于學(xué)生思維能力的拓展.

拓展提升2 測(cè)量實(shí)際電流表內(nèi)阻，給定器材如下：待測(cè)電流表G1量程mA，內(nèi)阻約300Ω，電流表G2量程10mA，內(nèi)阻約100Ω，定值電阻R1=300Ω，定值電阻R2=10Ω.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)測(cè)量G1內(nèi)阻的測(cè)量電路，要求所用器材盡量少，并標(biāo)出所選器材的相應(yīng)字母代號(hào).

學(xué)生：思考，討論，作答，總結(jié)規(guī)律，歸納提升.

教師：指導(dǎo)學(xué)生正確作答.定值電阻起到電壓表V的作用，很多題目中電流表或電壓表不符合要求，有的題目中甚至沒有某個(gè)電表，需要我們自己構(gòu)建出符合要求的電表，考查學(xué)生的知識(shí)遷移能力和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?

拓展提升3 要測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻RV，提供的器材有：待測(cè)電壓表V1量程為2V，內(nèi)阻約2kΩ，電流表A量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω，電壓表V2量程V，內(nèi)阻約為kΩ，定值電阻R1=30Ω，定值電阻R2= 3kΩ.請(qǐng)選擇必要的器材，要求所用器材盡量少，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻RV的測(cè)量電路.

學(xué)生：思考，討論，作答.

教師：分析出電流表不符合要求是本題成功的關(guān)鍵之一，定值電阻起到電流表A的作用.

師生總結(jié)：以上拓展提升的題目的本質(zhì)方法――伏安法.

活動(dòng)四 課堂小結(jié)

學(xué)生：總結(jié)本節(jié)課收獲.

教師：考綱要求的電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“測(cè)金屬絲的電阻率”、“描繪小燈泡的伏安特性曲線”、“測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”，均應(yīng)用伏安法，而且考題靈活，變式多樣，對(duì)考生的應(yīng)變能力要求非常高，希望大家對(duì)伏安法測(cè)電阻的知識(shí)引起足夠重視.

教學(xué)設(shè)計(jì)說明

《伏安法測(cè)電阻》復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，以高考試題及其變式題目為引領(lǐng)展開知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)，充分尊重學(xué)生的主體地位，采用了講授和課堂討論相結(jié)合的教學(xué)方法，教師適時(shí)加以引導(dǎo)和思路點(diǎn)撥.選題符合學(xué)生的認(rèn)知，由淺入深，由易到難，既有考查基本原理和基本方法的習(xí)題，又有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，引起學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維，避免思維定式.

教學(xué)后記與反思

篇5

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關(guān)鍵詞：電壓表;電流表;電阻

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A    文章編號(hào)：1003-6148（2015）1-0063-1

1    引   言

目前的物理實(shí)驗(yàn)，測(cè)量電阻仍然采用伏安法。教材中介紹了用電流表內(nèi)接法測(cè)量電阻，測(cè)量結(jié)果需用電流表內(nèi)阻修正，用電流表外接法測(cè)量電阻，測(cè)量結(jié)果需用電壓表內(nèi)阻修正，而電流表和電壓表的內(nèi)阻往往又不知道，需要臨時(shí)測(cè)量，過程繁瑣。如果把測(cè)量電路設(shè)計(jì)為圖1，雖然只增加了一個(gè)開關(guān)S2和一個(gè)一般可調(diào)電阻Rw，測(cè)量結(jié)果中卻完全消除了電表內(nèi)阻的影響。從本質(zhì)上講，這種方法也屬于用伏安法間接測(cè)量未知電阻Rx。

圖1  電路圖

2    實(shí)驗(yàn)過程

步驟1  按圖1接好電路，將電阻Rw調(diào)到最大值，閉合S1和S2，逐漸減小Rw，直到電流表滿偏，記錄電壓表和電流表的讀數(shù)U1和I1。

步驟2  保持Rw不變，S1仍閉合，斷開S2，記錄電壓表和電流表的讀數(shù)U2和I2。

3    數(shù)據(jù)分析

設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，根據(jù)步驟1列列方程：

根據(jù)步驟2列列方程：

聯(lián)立（1）、（2）得

所得Rx僅由U1、I1、U2、I2決定，與E、r、Rg、Rw均無關(guān)。

只要電壓表和電流表的精度足夠高，由式（3）算出的Rx就足夠準(zhǔn)確，測(cè)量精度就足夠高。

一般實(shí)驗(yàn)用電流表最大量程為0.6 A，按0.6 A估算，電源E=3 V，輸出功率P=3 V×0.6 A=1.8 W。對(duì)于相串聯(lián)的兩節(jié)1號(hào)電池來講，閉合S1和S2在短時(shí)間內(nèi)讀出U1和I1還是允許的，測(cè)量量程為mA級(jí)的電流表內(nèi)阻更沒問題。若實(shí)驗(yàn)室用電子式直流穩(wěn)壓電源供電，電路工作狀態(tài)更加穩(wěn)定。

實(shí)驗(yàn)電路中，要求可調(diào)電阻Rw阻值必須穩(wěn)定，在步驟2中保持Rw不變，S1閉合，斷開S2時(shí)，電流表的讀數(shù)I2最好為滿偏的2/3左右，以保證測(cè)量具有較高的精度。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊月春.對(duì)一個(gè)RC電路動(dòng)態(tài)響應(yīng)的研究[J].技術(shù)物理教學(xué)，2011，（1）：33.

篇6

非理想電表（電流表和電壓表）既是一個(gè)測(cè)量?jī)x表，又是連接在電路中的一個(gè)電阻。要測(cè)量其的內(nèi)阻，命題專家只要對(duì)測(cè)量原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)方法或?qū)?shí)驗(yàn)條件稍作變更，便可設(shè)計(jì)出很多體現(xiàn)考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膬?yōu)秀試題。為幫助學(xué)生開闊思路，提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，筆者向大家介紹幾種測(cè)量電表內(nèi)阻的思路和方法。

1半偏法

【點(diǎn)評(píng)】半偏法測(cè)電表內(nèi)阻是實(shí)驗(yàn)室常用的方法，控制實(shí)驗(yàn)條件是關(guān)鍵。

2替代法

顧名思義，就是用電阻箱的阻值R替代電壓表或電流表的內(nèi)阻，使得電路中的電流或電壓保持不變。常用電路如圖3和圖4。

3伏安法

① 測(cè)電壓表的內(nèi)阻。如圖5所示是測(cè)量電壓表的內(nèi)阻的常用電路，測(cè)量值Rv=UvIA。一般來說，電壓表的內(nèi)阻較大，電流表往往是毫安表或微安表，實(shí)驗(yàn)時(shí)正確選擇量程是關(guān)鍵。為了能測(cè)量多組數(shù)據(jù)，往往需要判斷選擇滑動(dòng)變阻器分壓接法或限流接法。（如1997全國(guó)高考）

②測(cè)電流表的內(nèi)阻。如圖7、圖8所示是測(cè)量電流表內(nèi)阻的常用電路，測(cè)量值 。一般來說，電流表的內(nèi)阻較小，實(shí)驗(yàn)時(shí)為了便于電壓表讀數(shù)和保護(hù)電流表，往往接入保護(hù)電阻R。

【點(diǎn)評(píng)】伏安法是測(cè)電阻的基本方法，但非理想電表又有自己的特點(diǎn)，它能夠反應(yīng)自己兩端的電壓或通過自己的電流，在用伏安法的時(shí)候就應(yīng)該抓住它"自報(bào)"這一特點(diǎn)。

③特殊接法的伏安法。

【例2】從下表中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?，設(shè)計(jì)一個(gè)電路，來測(cè)量A1的電阻r1，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并測(cè)得多組數(shù)據(jù)。

（1）畫出電路圖，標(biāo)明所選用器材的符號(hào)。

篇7

在《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理》（選修3-）中提到測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法有多種，可以用一只電壓表和一只電流表，也可以用一只電流表和一只電阻箱，或者用一只電壓表和一只電阻箱，它們的測(cè)量原理都是閉合電路歐姆定律但由于電表有內(nèi)阻，以上方法都存在一定的系統(tǒng)誤差，針對(duì)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路誤差產(chǎn)生可以分成電流表外接電路（相對(duì)電源而言）和電流表內(nèi)接電路兩類下面就電流表外接電路測(cè)定方法的誤差進(jìn)行分析和比較

一、電流表外接法

教材中電路如圖所示，用電壓表和電流表測(cè)量出兩組U、I數(shù)據(jù)，利用U外=E-Ir就可以計(jì)算出電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r圖電路由于電壓表分流存在系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致電流表讀數(shù)I測(cè)（測(cè)量值）小于電源的實(shí)際輸出電流I真（真實(shí)值），從而產(chǎn)生誤差對(duì)于誤差分析和比較我們可以通過以下幾種方法來加以分析

公式推導(dǎo)法

設(shè)電壓表兩次測(cè)量值分別為U測(cè)和U測(cè)，電流表兩次測(cè)量值分別為I測(cè)和I測(cè)，則又

U=E-Ir

得： E測(cè)=U測(cè)I測(cè)-U測(cè)I測(cè)

I測(cè)-I測(cè)，

r測(cè)=U測(cè)-U測(cè)I

測(cè)-I測(cè)，

而實(shí)際上由于電壓表分流作用真正的數(shù)據(jù)應(yīng)變成：

U測(cè)=E-（I測(cè)+IV）r=E-（I測(cè)+

U測(cè)RV）r

，將數(shù)據(jù)帶入有

E真=

U測(cè)I測(cè)-U測(cè)I測(cè)

I測(cè)-I測(cè)-

U測(cè)-U測(cè)RV

>E測(cè)，r真=

U測(cè)-U測(cè)

I測(cè)-I測(cè)-

U測(cè)-U測(cè)RV

>r測(cè)

說明電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值均小于它們的真實(shí)值

等效電源法

我們將圖中的電壓表和電源等效為一新電源，如圖虛線框所示，這時(shí)電源與電壓表并聯(lián)，這個(gè)等效電源的內(nèi)阻r內(nèi)（也就是測(cè)量值r測(cè)）為r和RV的并聯(lián)電阻，即

r測(cè)=r內(nèi)=rRVr+RV由并聯(lián)時(shí)相當(dāng)于增加導(dǎo)體的橫截面積，所以并聯(lián)時(shí)總電阻小于任何一個(gè)分電阻知， r內(nèi)

等效電源的電動(dòng)勢(shì)為電壓表和電源組成回路的路端電壓E測(cè)，也就是測(cè)量值，即

從上分析我們還可以知道，要減小誤差，所選擇的電壓表內(nèi)阻應(yīng)適當(dāng)大些，使得

3等效替代電流表法（用電阻箱來替代電流表，即伏組法）

如教材中用電壓表和電阻箱來測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，如圖3所示，實(shí)際上是用電壓表示數(shù)U和電阻箱電阻R來替代電流表示數(shù)I，但誤差的本質(zhì)相同，只不過公式由

現(xiàn)變成U=E-URr，同樣由電壓表的分流作用使得r測(cè)

篇8

1實(shí)驗(yàn)探知電壓表串聯(lián)在電路中的現(xiàn)象

電壓表串聯(lián)在電路中有什么現(xiàn)象，光憑教師的說教，學(xué)生是不會(huì)理解的，必須身臨其境，通過實(shí)驗(yàn)看到現(xiàn)象，記憶才能深刻.為增加感性認(rèn)識(shí)，可按圖1電路圖連接電路，閉合開關(guān)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.

一定要讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中看到現(xiàn)象，不要急于求成，否則印象還是不深刻.本實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是：閉合開關(guān)后，小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表的示數(shù)將很大，約為電源電壓.為什么會(huì)出現(xiàn)這樣特別的現(xiàn)象呢？

2運(yùn)用賦值法分析

在物理學(xué)中，常根據(jù)其具體情況，合理、巧妙地對(duì)一些物理量進(jìn)行賦值，根據(jù)物理規(guī)律進(jìn)行推算，能使問題得到簡(jiǎn)捷有效的解決，這就是物理學(xué)中常用的賦值法.注意：賦值不是隨便的賦值，而是根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的賦值.下面根據(jù)本題的實(shí)際情況進(jìn)行賦值：兩節(jié)干電池，電源電壓為3 V，電流表內(nèi)阻很小，相當(dāng)于導(dǎo)線，其內(nèi)阻約為0.1 Ω，電壓表內(nèi)阻很大，其內(nèi)阻約為104 Ω以上，小燈泡的內(nèi)阻約為10 Ω.下面根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識(shí)進(jìn)行分析計(jì)算.

總電阻R=RA+RV+RL=0.1 Ω+104 Ω+10 Ω

≈104 Ω，

電路中的電流I=3 V 104 Ω=3×10-4 A，

這個(gè)電流非常小，與電流表的最小分度值0.02 A相比較，

3×10-4 A/0.02 A=1.5/100，

電流表的一個(gè)小格非常小，而指針偏轉(zhuǎn)不到一個(gè)最小格的百分之二，指針偏轉(zhuǎn)這么小的角度，人眼是分辨不出來的，這就是為什么指針不動(dòng)，電流表無示數(shù)的原因.

電壓表的示數(shù)

UV=IRV≈3×10-4 A×104 Ω=3 V，

通過計(jì)算可知電壓表的示數(shù)很大，約為電源電壓.

因此，電壓表串聯(lián)在電路中，由于電壓表的內(nèi)阻很大，會(huì)使電路中的電流很小，以至于電流表指針偏轉(zhuǎn)人眼都洞察不出來，可以認(rèn)為電流表無示數(shù)；而電壓表的內(nèi)阻很大，分壓很大，幾乎接近電源電壓，可以認(rèn)為電壓表示數(shù)很大，就是電源電壓，這樣分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果就吻合了，學(xué)生很容易接受，也加深了學(xué)生對(duì)歐姆定律和串聯(lián)知識(shí)的理解.

3電路中的故障及分析

例1如圖2（a）所示的串聯(lián)電路，若L1斷路將有何現(xiàn)象？

L1斷路的等效電路如圖2（b）所示，實(shí)質(zhì)就是把電壓表串聯(lián)在電路中，與前面的圖1情況相同，現(xiàn)象是電流表無示數(shù)，小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，且很大等于電源電壓.

若再用電壓表測(cè)量L2的電壓，其等效電路如圖2（c）所示，整個(gè)電路斷路，電流表、電壓表都無示數(shù)，小燈泡不亮.

例2如圖3（a）所示，小明在測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)，小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)且很大，試分析電路中出現(xiàn)的故障是什么？

這是近年來中考常出的題目，電路中出現(xiàn)的故障是小燈泡處出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象，這可能是小燈泡與燈座接觸不良，也可能是燈絲斷了.同學(xué)們只要把小燈泡從電路中去掉，如圖3（b）所示，小燈泡斷路時(shí)實(shí)質(zhì)是電壓表串聯(lián)在電路中了，本題出現(xiàn)的現(xiàn)象就是電壓表串聯(lián)在電路中的現(xiàn)象，反之，只要出現(xiàn)這種現(xiàn)象，就意味著電壓表兩接線柱間出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象.

篇9

1物理實(shí)驗(yàn)的探究方法

學(xué)生實(shí)驗(yàn)作為一項(xiàng)科學(xué)實(shí)踐，應(yīng)該建立在學(xué)生的日常思維上.即：“做什么根據(jù)什么做怎么做怎樣才能做到更好得到的結(jié)果是什么結(jié)果中存在哪些缺陷有待完善”這一思維模式上.所謂“做什么”就是指實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，“根?jù)什么做”就是實(shí)驗(yàn)原理，“怎樣做”和“怎樣做得更好”就是合理選擇實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要想得到科學(xué)、可靠地結(jié)果，就必須采取科學(xué)的方法采集和處理數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，因此必須?duì)系統(tǒng)誤差和偶然誤差進(jìn)行分析.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以用下面的表格描述出來.

2學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)實(shí)例分析

在高中物理實(shí)驗(yàn)中，電阻的測(cè)量是最普遍的，不同元件的特性不同，測(cè)量方法也會(huì)存在差異，但是探究的思路是相同的，下面就導(dǎo)體電阻的測(cè)量、電流表內(nèi)阻的測(cè)量以及測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，說明如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力.

就物理知識(shí)而言，實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩际菧y(cè)電阻，實(shí)驗(yàn)中用到的物理定律都是歐姆定律（部分電路歐姆定律和閉合電路歐姆定律），需要測(cè)量的物理量都是流經(jīng)被測(cè)元件的電流和被測(cè)元件兩端的電壓.據(jù)此我們可以設(shè)計(jì)圖1、2、3所示的三個(gè)被測(cè)電路①.由于被測(cè)元件的特性不同，就要根據(jù)儀器原理進(jìn)行修改和完善.在測(cè)量電阻的阻值（圖1），要依據(jù)電壓表、電流表的內(nèi)阻與被測(cè)電阻的大小關(guān)系，判定采取電流表內(nèi)接還是外接.若被測(cè)電阻較小，圖1可以滿足要求，若被測(cè)電阻較大，則需要電流表內(nèi)接以減小系統(tǒng)誤差（如圖4）.測(cè)量電流表的內(nèi)阻（圖2），要考慮到被測(cè)電流表A1能夠顯示自身的電流，所以電流表A是多余的，由電壓表的原理可知，普通電壓表量程大，不能準(zhǔn)確測(cè)得被測(cè)電流表兩端的電壓，需要小量程的電壓表.如此小的電壓往往是用已知內(nèi)阻的電流表來測(cè)得，即UA=IARA.圖2所示的被測(cè)電路修改為圖5.被測(cè)電流表的阻值RA1=IARAIA1.在圖3所示的實(shí)驗(yàn)中，為了圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，I-U圖線有較大的斜率，若電流表內(nèi)阻已知，可以將電流表接在內(nèi)側(cè)，如圖6所示，電池的內(nèi)阻r=U2-U1I1-I2-RA.（其中U2-U1I1-I2為圖線的斜率）.

篇10

戴維南定理（又譯為戴維寧定理）又稱等效電壓源定律，是由法國(guó)科學(xué)家戴維南于1883年提出的一個(gè)電學(xué)定理。由于早在1853年，亥姆霍茲也提出過本定理，所以又稱亥姆霍茲-戴維南定理。它的內(nèi)容是這樣的：對(duì)于含獨(dú)立源、線性電阻和線性受控源的單口網(wǎng)絡(luò)，都可以用一個(gè)電壓源與電阻相串聯(lián)的單口網(wǎng)絡(luò)來等效，這個(gè)電壓源的電壓，就是此單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，這個(gè)串聯(lián)電阻就是從此單口網(wǎng)絡(luò)兩端看進(jìn)去，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所有獨(dú)立源均置零以后的等效電阻。

在“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，如果采用如圖1所示的電路，其系統(tǒng)誤差主要來自于電壓表的分流，導(dǎo)致安培表沒有準(zhǔn)確地測(cè)量干路的電流。用戴維南定理去處理，相當(dāng)于本電路測(cè)量的是如圖3所示等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。設(shè)電壓表內(nèi)阻為RV，所測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r。由戴維南定理，易知所測(cè)的等效電動(dòng)勢(shì)為E'=―E，r'=―，顯然其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值都比實(shí)際值要小，但是教材上本實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量的是干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，而干電池的內(nèi)阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以兩個(gè)測(cè)量值和實(shí)際值都很接近。

如果選擇圖2電路進(jìn)行測(cè)量，其系統(tǒng)誤差主要是來自于電流表的分壓，導(dǎo)致電壓表沒有準(zhǔn)確測(cè)量路端電壓。從等效電路的角度出發(fā)，使用圖2電路進(jìn)行測(cè)量相當(dāng)于測(cè)量的是圖4所示的a、b之間的等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。設(shè)電流表的內(nèi)阻為RA，由戴維南定理可知，所測(cè)的等效電動(dòng)勢(shì)為E'=E，r'=RA+r。由于電流表的內(nèi)阻和干電池的內(nèi)阻接近，所以雖然圖2 電路的電動(dòng)勢(shì)測(cè)量沒有系統(tǒng)誤差，但是內(nèi)阻的測(cè)量值誤差較大。這就是書本選用圖1所示電路進(jìn)行測(cè)量的原因。

但是，不是所有的電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量圖1電路都優(yōu)于圖2電路，其電路的選擇要看測(cè)量的是什么樣的電源，如下例所示：

【例題】測(cè)量“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，將一銅片和一鋅片分別插入同一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡(jiǎn)單的“水果電池”，其電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，可是這種電池并不能點(diǎn)亮額定電壓為1.5V，額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡。原因是流過小燈泡的電流太小了，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定電流約為3mA?，F(xiàn)有下列器材：

待測(cè)“水果電池”

電流表A ：滿偏電流3mA，電阻約10Ω

電壓表V ：量程1.5V，電阻約1000Ω

滑動(dòng)變阻器R1： 30Ω

滑動(dòng)變阻器R2： 30kΩ

開關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材

（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器？

（2）若不計(jì)測(cè)量中的偶然誤差，用這種方法測(cè)量得出的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值與真實(shí)值相比較，電動(dòng)勢(shì)E （選填“偏大”或“相等”或“偏小”），內(nèi)電阻r （選填“偏大”或“相等”或“偏小”）。

就本題而言，“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，電流約為3mA，估算其內(nèi)阻約為500Ω，為了使電路中電流變化范圍大一些，選用與電源內(nèi)阻接近的滑動(dòng)變阻器，故選用R2。比較電池內(nèi)阻和電流表、電壓表的關(guān)系，可知，其內(nèi)阻與電壓表的內(nèi)阻較為接近，遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻。由前面的敘述可知：應(yīng)該選用如圖2所示電路測(cè)量。此時(shí)，不計(jì)偶然誤差，其電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值準(zhǔn)確，內(nèi)阻偏大。由戴維南定理，所測(cè)內(nèi)阻為RA+r約為510Ω，如果選擇圖1所示電路則所測(cè)電阻為―，約為333Ω，顯然圖2電路較圖1電路更為接近實(shí)際值。