电压表内阻范文1
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.
如果 UB-UAUA>IA-IBIB时，接A，
UB-UAUA
例1用伏安法测量定值电阻的阻值，备用器材如下：
待测电阻Rx （阻值约为25 kΩ）
电流表A1 （量程 100 μA，内阻约为 2 kΩ）
电流表A2 （量程 500 μA，内阻约为 300 Ω）
电压表V1 （量程 10 V，内阻约为 100 kΩ）
电压表V2 （量程 50 V，内阻约为 500 kΩ）
电源E （电动势15 V，允许通过的最大电流 1 A）
滑动变阻器R （最大阻值 1 kΩ）
电键S，导线若干
为了尽量减小实验误差，电流表、电压表应选哪一个，采用电流表内接法还是外接法？
解析器材选择
从减小电表读数引起的偶然误差的角度考虑，两电表及电表与电源间的配置要合理.注意到电源电动势不到电压表V2的量程1/3，获得的读数相对误差较大.而跟电压表V1的量程较接近，所以选用V1较恰当；此时通过电流表的最大电流
Im=UmRx=102.5×104=400 μA，
因此，电流表A2与V1配置较好.
又因为待测电阻与电流表内阻之比远大于电压表内阻与待测电阻之比，即25×10330010025×103，所以测量电路应选内接法.
2延伸一：伏安法测电流表内阻
（1）伏安法测电流表内阻基本电路
当用伏安法测电流表内阻时，就不需要电流表了，因被测电流表可以读出流经自身的电流的大小，其测量电路图如图4所示.RA=U/I.
（2）伏安法测电流表内阻延伸电路一
但实际生活中，电流表的内阻比较小，它两端的电压也比较小，用电压表很难测出它的电压.如果已知中有定值电阻，我们可以考虑给电流表串联一个定值电阻后再测两端总电压，进而求得电流表内阻.其测量电路图如图5所示.RA=UI-R0.
（3）伏安法测电流表内阻延伸电路二
如果实验器材中提供了一个内阻已知的电流表，把这个内阻已知的电流表当作电压表使用，既能测出电流表的电压，往往又能满足读数为满偏值的三分之一以上的要求，其测量电路图如图6所示.
RAx=RAIIAx.
（4）伏安法测电流表内阻延伸电路三
如果实验器材中提供了一个内阻未知的电流表，但多给了一个定值电阻，我们可以用内阻未知的电流表和定值电阻来“创造”一个电压表.其测量电路图如图7所示.
RAx=R0（IA-IAx）IAx.
例2为了测定电流表A1的内阻r1的精确值，实验室给出了如下器材：
电流表A1（量程300 mA，内阻约为 5 Ω）
电流表A2（量程600 mA，内阻约为 1 Ω）
电压表V（量程 15 V，内阻约为 3 kΩ）
定值电阻R0（阻值5 Ω）
滑动变阻器R1（阻值0～10 Ω，额定电流为1 A）
滑动变阻器R2（阻值0～250 Ω，额定电流为0.3 A）
电源E（电动势为3 V，内阻不计）
导线、开关若干.如何测量电流表A1的内阻？
解析因为电压表的量程为电源电动势的 5 倍，所以该电压表与电源不匹配，不能选用该电压表来测量电压.而根据延伸4可得，电流表A1、A2和定值电阻R0配合起来，就创造出一个电压表.测量电路应为图8所示.rA1=R0（IA2-IA1）IA1.
3延伸二：伏安法测电压表内阻
（1）伏安法测电压表内阻基本电路
当用伏安法测电压表内阻时，就不需要电压表了，因被测电压表可以读出加在自身两端电压的大小，其测量电路图如图9所示.RV=U/I.
（2）伏安法测电压表内阻延伸电路一
但实际生活中，电压表的内阻比较大，在一定电压下，流经电压表的电流比较小，电流表读数很难达到满偏电流的三分之一，甚至电流表基本没有读数.如果已知中有定值电阻，我们可以考虑给待测电压表并联一个定值电阻后再测总的电流，进而求得电压表内阻.其测量电路图如图10所示.
IR0=UVR0，RVx=UVxIA-IR0.
（3）伏安法测电流表内阻延伸电路二
如果实验器材中提供了一个内阻已知的电压表，可把这个内阻已知的电压表当作电流表使用，既能测出流经被测电压表的电流，往往又能满足读数为满偏值的三分之一以上的要求.其测量电路图如图11所示.
IVx=UVRV，RVx=UVxIVx.
（4）伏安法测电流表内阻延伸电路三
如果实验器材中提供了一个内阻未知的电压表，但多给了一个定值电阻，我们可以用内阻未知的电压表和定值电阻来“创造”一个电流表.其测量电路图如图12所示.
IVx=UV-UVxR0，RVx=UVxIVx.
例3从下列实验器材中选出适当的器材，设计实验电路来测量两个电压表的内阻，要求方法简捷，操作方便，可进行多次测量并有尽可能高的测量精度.
A.待测电压表V1（量程3 V，内电阻约为20 kΩ～40 kΩ）；
B.待测电压表V2（量程3 V，内电阻约为20 kΩ～40 kΩ）；
C.电阻箱R1（阻值范围0～99999.9 Ω）
D.电阻箱R2（阻值范围0～999.9 Ω）
E.滑动变阻器R3（阻值范围0～250 Ω，额定电流1 A）
F.滑动变阻器R4（阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A）
G.电池组E（电动势6 V，内电阻约为0.5 Ω）
H.开关、导线若干
请设计一个实验电路，电阻箱和滑动变阻器应选用哪一个？
解析本题有多种测量方法，但串联分压无疑简洁明了.电路图如图13所示，原理如图12.
根据两个电压表的阻值范围，又电阻箱要起到分压作用，故电阻箱要选R1，分压式接法结合本题可知，滑动变阻器应选R4.
电压表内阻范文2
例1 (2004天津)在一次用伏安法测电阻的实验中,发现所给的电流表量程过小,不能顺利完成实验.此时必须对电流表进行改装以扩大量程,改装所需电表的内阻可由半偏法测得,实验中可供选择的器材有:A.电阻箱(0~9999.9Ω,0.2A),B.电阻箱(0~99.902Ω,1A),C.滑线变阻器(0~2kΩ,0.5A),D.滑线变阻器(0~20Ω,2A), E.直流电源(6V,内阻不计), F.电键及导线若干。请设计实验方案测出电流表的内阻,并简要分析实验条件及误差。
解析 本实验要求的半偏法，全称应为恒流半偏法，即保证测量电路总电流恒定的前提下，通过变换电路，使电流表示数从满偏到半偏，结合电路结构进行比较，可得电流表内阻。
由恒流半偏法原理，实验电路如图1所示，由图可知，当变阻器R1的有效电阻远大于电流表内阻时,可认为K2闭合后调节R2时,干路电流几乎不变, 因此R1应选C, 因电流表内阻小, R2应选B。实验步骤为: 闭合K1,打开K2,调节变阻器R1使电流表满偏; 再闭合K2，只调节电阻箱R2使电流表指针半偏，由电路结构比较，可知待测电流表的内阻就等于电阻箱R2的示数。
事实上, R2连入电路后, 对干路电流有影响, 电路总电阻将减小,总电流稍有增大,当电流表半偏时，R2中分到的电流稍大于电流表中电流, 这样R2的读数将稍小于电流表内阻,故测量值偏小。
在电路测量中，有时会遇到测量量程过小的电压表的内阻，以进行量程扩大的改装实验。众所周知，电压表和电流表的内阻是两个极端，一个很大，一个很小，若仍用半偏法，其实验原理、电路图、条件及实验误差等情况将是怎样呢？
拓展一 恒压半偏法测电压表内阻
例2 为了测量一量程为3.0V的电压表的内阻(大约为几千欧),采用图2所示电路。
⑴可供参考的实验步骤有: ①闭合电键, ②将电阻箱R2的电阻调到零,③调节滑动变阻器R1的阻值, 使电压表示数为3.0V，④调节电阻箱R2,使电压表示数为1.5V,读出此时电阻箱R2的值，⑤把滑动变阻器的滑动头移到左端。上述实验步骤按合理顺序排序为_________。
⑵可供选择的器材有:A.电阻箱(0~9999.9Ω,0.2A) ,B.电阻箱(0~99.902Ω,1A),C.滑线变阻器(0~2kΩ,0.5A),D.滑线变阻器(0~20Ω,2 A),E.直流电源(6V,内阻不计),F.直流电源(2V,内阻不计),电键及导线若干.其中R1应选_______,R2应选_________,电源应选_________。(填字母代号)
⑶若在上述实验中读出R2的阻值为2400Ω,则电压表内阻的测量值为__________, 测量值比真实值_______。(填偏大或偏小)
解析 根据题给电路图和可供参考的实验步骤,本实验原理是恒压半偏法。由半偏法的基本原理可知,实验步骤的合理排序为⑤②①③④;因电压表内阻一般很大,当电压表内阻远大于滑动变阻器的电阻时,就可认为R2的连入几乎不影响并联部分的电压, 因此R1的全值电阻应较小, 选D,R2的全值电阻应与电压表内阻相当, 选A, 为保证满偏,电源必须选E; 由电路结构可知, 当R2连入电路使电压表半偏后, 电路总电阻增大,并联部分电压稍有增大,使R2分得电压稍大于原来的一半, 故R2的示数就稍大于电压表内阻, 测量值偏大。
综上所述,测电流表内阻采用恒流半偏法，所以调节满偏电流大小的变阻器R1与用于调节电流半偏用的电阻箱R2间的关系应满足R1远大于R2的条件；测电压表内阻采用恒压半偏法，又因电压表内阻大，所以用于调节电压满偏的变阻器R1可选阻值较小的滑动变阻器接成分压接法，而用于调节电压半偏的变阻器R2应选阻值大的电阻箱。
由于电压表内阻大,可串接在电路中,上述测电压表内阻的电路就显得复杂了,可进行改进,可以不用滑动变阻器R1, 只通过电阻箱R2控制即可,如图4所示（2005全国Ⅲ），改变R2使电压表先满偏后半偏时，RV=R′2-2R2。
事实上,半偏法中采用满偏和半偏的倍数关系,是从电表自身结构特点出发, 以尽量减小读数造成的偶然误差(因电表指针偏角达到满偏角的一半以上时,读数误差较小),理论上讲,只要通过控制电路使两次之间有确定的电压(或电流)关系, 就能由电路结构关系通过比较求得待测量。
拓展二 恒流（压）比较法
例3 （2005南京模拟）将满偏电流是300μA、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行核对。利用如图4所示的电路测量电流表G的内阻（图中电源电动势为4V）：⑴先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的2/3，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg= _______。⑵将该表改装成量程为3V的电压表,需________联一阻值为R0=________Ω的电阻。
解析 因电流计G内阻较小,只要保证R远大于R′，就能保证干路电流近似恒定，S2的通断对干路电流影响将忽略不计。闭合S2，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的2/3时，由电路结构及伏安法原理得：
半偏法测电表内阻,其电路原理是通过改变电路结构,建立两个相关的电路方程,即能求得待测元件的电阻。故此,测电表内阻就可采用更为简捷的方法――电路等效替代法、电路方程联立法。
拓展三 变换电路等效替代法
例4 (2004北京)为了测定电流表A1的内阻，采用如图5所示的电路。其中：A1是待测电流表，量程为300μA，内阻约为100Ω；A2是标准电流表，量程是200μA；R1是电阻箱，阻值范围0-999.9Ω；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E是电池组，电动势为4V，内阻不计；S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关。
连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150μA；然后将开关S2扳到接点b处，保持R2不变，调节电阻箱R1，使A2的读数仍为150μA。若此时电阻箱各旋钮的位置如图6所示，电阻箱R1的阻值是___，则待测电流表A1的内阻Rg___。
解答略
拓展四 变换电路联立方程法
例5 （2005全国Ⅱ）利用图7所示的电路测量电流表mA的内阻RA。图中R1、R2为电阻，K1、K2为电键，B是电源（内阻可忽略）。
⑴根据图1所给出的电路原理图，在图8的实物图上连线。
⑵已知R1=140Ω，R2=60Ω。当电键K1闭合、K2断开时，电流表读数为6.4mA；当K1、K2均闭合时，电流表读数为8.5mA。由此可以求出RA=________Ω。（保留2位有效数字）
解析 ⑴电路实物连接略。
电压表内阻范文3
关键词：物理电学实验；滑动变阻器；电流表；接法选择
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711(2014)07-0159
一、滑动变阻器的限流接法和分压接法
被测电路对供电电压或供电电流有一定的要求，为满足这一要求，供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式组成，滑动变阻器在电路中有两种连接方式：
1. 限流接法
如图1为滑动变阻器的限流接法。它的连接方式是电压表、滑动变阻器与待测电阻三者串联。该接法对外供电电压的调解范围是：■～E，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b点。
2. 分压接法
如图2是滑动变阻器的分压接法。它的连接方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路，而待测电阻与滑动变阻器的一部分电阻并联。该接法对外供电电压的调解范围是：0～E，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b点。
3. 两种接法的比较：分压接法电压调解范围大，限流接法电压调解范围小，但限流接法电路耗能小。
4. 两种接法的选择
滑动变阻器的两种接法都能控制调解负载的电流和电压，但在相同条件下调解效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当地选择限流接法和分压接法。
(1)通常情况下(满足安全条件)，由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑。
(2)为了便于调解，在待测电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相差不大的情况下应选择限流接法；在待测电阻的阻值远大于滑动变阻器阻值的情况下应选择分压接法。
(3)在下列情况下必须采用分压接法
①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调解，只有分压接法才能满足。
②如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调解，电路中实际电流(或电压)都会超过电表量程或元件允许的最大电流(或电压)，为了保护电表或其他元件，必须采用分压接法。
③伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时，若采用限流接法，待测电阻上的电流(或电压)变化很小，不利于多次测量取平均值或用图象法处理数据，也起不到保护用电器的作用。为了在上述情况下尽可能大范围地调解待测电阻上的电流(或电压)，应选择分压接法。
二、电流表的内外接法的选择
由于电压表、电流表均有内阻，所以测量值均存在误差。为了减少误差，我们对电流表的接法做出如下比较：
1. 内接法
电流表测量值准确，电压表测量值偏大。
R测=■=RX+RA＜RZ
2. 外接法
电流表测量值准确，电流表测量值偏大。
R测=■=R测=■＞RX
怎样减小实验误差呢？
当较大时，应选内接法，当较小时，应选外接法，即“大内小外”。那么怎样判断待测电阻是大电阻还是小电阻？
下面，笔者介绍两种方法：
(1)采用内外接法的简易判断(比较法)：
当R=■时，内接法和外接法测电阻的相对误差相等；
当R＞■时，采用内接法测电阻产生的误差较小；
当R＜■时，采用上接法测电阻产生的误差较小。
电压表内阻范文4
恰是学生的难点，要解决此类问题，必须在熟练掌握滑动变阻器和电表的连接和使用的前提
下，根据实验目的，设计出合适的电路。
1 深刻认识滑动变阻器
滑动变阻器的作用是通过改变其电阻来达到改变用电器电压和电流的目的。 滑动变阻器在
电路中有两种接法——分压式和限流式，如图1和图2所示。
图1是分压式接法，图2是限流式接法。为安全起见，采用限流电路时，在通电前应将滑动变
阻器的有效阻值调到最大。采用分压设计时，通电前要将与用电器并联部分的阻值调到零。
1.1 做试验时，滑动变阻器应该采用哪种接法才合适呢？
(1)如果题目要求“尽量大的调节范围时”；或者要求用电器的“电压(或电流)从零开始”
；或者“校准电流表或电压表”时，只能用分压电路。
两种电路的调节范围是不同的。例如，用电器电阻是20 Ω，变阻器的全电阻是20
Ω，电源内阻不计，电动势为6 V，若采用分压电路，用电器两端的电压调节
范围是0～
6 V；若采用限流电路，用电器两端电压调节范围是3 V～6 V。显然分压电路的调
节范围大的多，而且从零开始的，这也是分压电路的特点和优点。校准电流表和电压表时，
要求从0～Im和0～Um校准，须使用分压电路。
(2)如果滑动变阻器的全电阻比用电器小许多(一般R滑
路时，电路电流变化范围太小或不能把电流限制在安全范围内，只能用分压接法。
例如，变阻器的全电阻是20 Ω，而用电器的电阻是200 Ω，用限流电路时，总电
阻变
化范围是200 Ω到220 Ω，电流变化范围太小；若用分压电路，电压和电流的调节范围
就可以很大。
(3)当两种电路都可以用时，考虑简单、方便、节能的原则，要优先选用限流电路。
用限流电路时，电源输出的电流全部通过用电器。用分压电路时，通过用电器的电流只是电
源输出电流的一部分。例如，用电器电阻20 Ω，变阻器的全电阻是20 Ω，电源内
电阻不计，电动势为6 V，设用电器两端的电压为4 V(功率0。8 W)，若采用限
流电
路时，电源输出电流为0。2 A，输出功率为1.2 W；若采用分压电路，电源输出电流为0。
46 A，输出功率为2.7 W。显然用分压电路消耗功率要大得多。
1.2 有多个滑动变阻器时，如何选取符合要求的一个呢？
1.2.1 滑动变阻器的选取要本着安全、节能、方便的原则
例如，为研究“3.8 V 0。3 A”小灯泡的电阻随电流变化的规律，某同学要测量小灯泡
两端电压和通过小灯泡电流的关系，此实验电路图如图3.电源电动势约4 V，内阻不计
。
实验室有三种不同规格的滑动变阻器：
滑动变阻器R1(阻值为0～10 Ω，额定电流为2 A)；
滑动变阻器R2(阻值0～200 Ω，额定电流1.5 A)；
滑动变阻器R3(阻值0～1750 Ω，额定电流0。3 A)。[HJ]
本实验选哪一个变阻器最好？从安全上考虑，使用以上任何一个都不存在烧坏的问题；从方
便上考虑，小灯泡电阻
R灯=[SX(]U0[]I0[SX)]=[SX(]3.8[]0。3[SX)]=12.7 (Ω)，
其中滑动变阻器R3R灯，可使调节范围很大，但大得太多反而不易调节，因只有当调
到起作用的那部分有效电阻跟灯泡电阻差不多时，电流变化才明显，而剩下的这部分的有
效电阻的圈数很少，在变阻器上所占长度很短，滑片位置稍有变动，电流就有较大的变化，
难以取得多组分布均匀的数据，所以实验常常选取与待测电阻阻值差不多的电阻，故而排除
R3；再从节能上考虑，滑动变阻器阻值越小越省电，所以本实验选R1.
1.2.2 滑动变阻器的选取要依据不同实验，减小系统误差的原则
例如，“半偏法”测电流计内阻的电路，如图4.
本实验步骤是：
先闭合S1，调滑动变阻器R1，使电流计达满偏，再闭合S2，调电阻箱R2使
电流计达半偏，此时，电阻器R2的阻值就等于电流计内阻。为减小系统误差，使闭合S
2前后干路
电流保持基本不变，滑动变阻器R1应当选用阻值很大的变阻器。
从以上分析，我们可以看出，只有在安全，方便节能，减小系统误差的前提下，再根据需要
才能正确选取和使用滑动变阻器。
2 深刻认识电表
2.1 理想电表
理想电压表内阻无限大；理想电流表内阻为零。理想电表是一种理想模型，当电表的内电阻
对于电路的影响可以忽略时，可以把电表看做理想电表。
2.2 实际电表
内阻不能忽略，它遵守欧姆定律，串，并联接在电路中时，其分压和分流作用，与一般电阻
完全一样。
2.2.1 电压表和电流表的测量值总是小于实际值
电路如图5所示，把一个电压表并联在电阻R1两端的A、B两点，相当于在电阻R1两端并
联了一个定值电阻。A、B两点间的电阻变小，电阻R1两端的电压就比没有接电压表时小了
，
电压表测得的电压一定小于接入电压表之前的电压。电压表内电阻越大，对电路的影响越小
，误差越小。同理，当把电路在B点切断，串联一个电流表，就相当于在电路中串联了一个
电阻，电路的总电阻变大，电流表测得的电流就小于接入电流表之前的电流。电流表的内电
阻越小，对电路的影响越小，误差越小。
2.2.2 电流表和电压表的测量误差与指针偏角的关系
同一块电流(或电压)表，测量不同的电流(电压)时的绝对误差被认为是相同的，相对误
差的大小随被测量量大小而变。一被测量量越大，指针偏角越大，相对误差越小。如果要求
相对误差小于5％，电表应当在指针偏转角度为半偏以上使用；如果要求相对误差小于10％
，电表应当在指针偏转角度为最大偏角的四分之一以上使用。如果指针偏角过小，则相对误
差过大，就失去测量的意义。结论是“电流表和电压表不宜小角度使用”。
例如：实验室中现有器材为
电池E，电动势约为10 V，内阻约1 Ω；
电流表A1，量程10 A，内阻r1约为0。2 Ω；
电流表A2，量程300 mA，内阻r2约为5 Ω；
电流表A3，量程250 mA，内阻r3约为5 Ω；
电阻箱R1，最大阻值999。9 Ω；
滑动变阻器R2，最大阻值100 Ω；
开关S，导线若干。
要求用如图6所示的电路测定图中电流表A的内阻。在所给的三个电流表中，哪几个可用
此电路精确测出其电阻?
解析 设电流表A的内电阻是rA,电流表A的示数为I，电流表A
′的示数为I′，则[SX(]I[]I′-I[SX)]=[SX(]R1[]rA[SX)]，可见，记下两个表的示数
和电阻箱的示数，就能求出电流表A的内阻rA。因电流表A的示数小于电流表A
′的示数，如果把A1接在A位置，接在A′位置的只能是A2或A3，
干路电流
至多是0。25 A或0。30 A，A1的偏角就一定是在最大偏角的三十多分之一以下，相对误
差大得不能接受。而A2或A3不论哪一个放在A位置，另一个放在A′位置，
A的偏转角度都可以比较大，所以本题的答案是“A2和A3”。
2.3 选择电流表和电压表的量程的标准是什么？
(1)待测电流应不超过电流表的量程，待测电压不超过电压表的量程。
(2)在不超过量程的前提下电表量程越小，测量时指针的偏角越大，误差越小；反之，测量
时指针的偏角越小，误差越大，其测量结果仅有参考价值。
3 熟悉伏安法测电阻的两种方式——电流表内接和外接(见表1)
表1
项 目电流表内接电流表外接
电表接法
测量值
R测=[SX(]U[]I[SX)]=Rx+RA>R真
R测=[SX(]U[]I[SX)]=[SX(]RVRx[]RV+Rx[SX)]
＜R真
误差主要原因电流表分压电压表分流
什么情况误差小RxRA时[]RxRV时
适合测怎样的电阻阻值较大的电阻阻值较小的电阻
适用情况[SX(]Rx[]RA[SX)]>[SX(]RV[]Rx[SX)]时
[SX(]Rx[]RA[SX)]＜[SX(]RV[]Rx[SX)]
修正后的测量结果Rx=[SX(]U[]I[SX)]-RA
Rx=[SX(]URV[]IRV-U[SX)]
4 设计电路
设计电路及选择器材的步骤：①找出唯一性的器材；②草画电路图(暂不把电压表、安培表
接入)；③估算最大值(把滑动变阻器触头推向最小值)；④考虑能否都使电表半偏以上。
例如：用伏安法测量一个阻值约为20 Ω的未知电阻Rx的阻值。实验室有以下
备选器材：
电源E(电动势3 V，内阻可忽略不计)
电流表A1(量程0～500 mA，内阻约12 Ω)
电流表A2(量程0～3 A，内阻约0。12 Ω)
电压表V1(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)
电压表V2(量程0～15 V，内阻约15 kΩ)
滑动变阻器R1(0～10 Ω，允许最大电流2.0 A)
滑动变阻器R2(0～1000 Ω，允许最大电流0。5 A)
定值电阻R(30 Ω，允许最大电流1.0 A)
开关，导线若干。
①本实验中，电流表应选用，电压表应选用[CD#3]，滑动变阻器应选用[CD#3](填
写器材的字母代号)
②请在下边的虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图(要求所测量值的变化范围尽可能大
一些，所用器材用对应的符号标出)
③某次测量中，电压表读数为U时，电流表读数为I，则计算待测电阻阻值的表达式Rx=?
分析 唯一性器材是电源，由于要求所测量值的变化范围尽可能大一些，滑
动变组器应选用分压式连接，画草图如图7。
考虑电源E=3 V，电压表选用V1；
最大电流Imax=[SX(]3[]20[SX)]=0。15 A，
考虑使电流表半偏以上，电流表选A1；考虑节能的原则，滑动变阻器选R1；由于R
VRx≈RA，应用安培表外接法；
为保护电流表且能使电压表半偏以上，定值电阻应与待测电阻串联如图8。
由图知Rx=[SX(]U[]I[SX)]-R。
点评 在设计电路时，应在抓住实验原理，把握整体思路的前提下，突破实
电压表内阻范文5
下面谈谈如何设计测量电阻的思路、以及如何进行实验的改进从而较精确地测量电阻。
一、伏安法测电阻
（一）测量电路
由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：即电流表内接和电流表外接。
1.电流表内接和电流表外接的电路图分别见图1和图2
2.电流表内、外接法的选择
（2）不知RV、RA及待测电阻RX，采用尝试法，见图3，当电压表的一端分别接在a、b两点时，如电流表示数有明显变化，用内接法；电压表示数有明显变化，用外接法。
3.误差分析
内接时误差是由于电流表分压引起的，其测量值偏大，即R测>R真。
外接时误差是由于电压表分流引起的，其测量值偏小，即R测
（二）伏安法测电阻的电路的改进
方法一：用如图4的电路可以消除电表的内阻带来的误差。
二、测量电表的电阻
（一）半偏法测电流表内阻
1.测量方法：电流表半偏法测电阻的电路图如图5，R为滑动变阻器，R0为电阻箱，G为待测电流表内阻。
实验时，先合上S1，断开S2，调节R使电流计的指针满偏；再合上S2，调节R0使电流计的读数为满刻度的一半，这时，电阻箱的数值即为电流计的内阻。
（注意：实验前，变阻器的阻值应放在最大位置，调节R0时，R不动）
3.器材选择：从上述原理可知，S2打开与闭合，近似认为干路中电流不变，前提是R≥Rg。故实验器材选择应满足①电源电动势尽可能大，②R尽可能大。
（二）半偏法测电流表内阻的实验改进
方法一：如图6若再串接一个同样的电流计G′作为监测仪，构成如图7所示的双重电表半偏电路，上述系统误差便迎刃而解。因为，闭合开关S2接入R′后。尽管回路总电阻减小，总电流增大，但在电流计G′的监测下，反复调节。R和R′，定能将G′表调至为满偏电流Ig，而使G表处于半偏Ig/2，从而摆脱困境，消除系统误差，准确测得Rg=R0。
（三）半偏法测电压表的内阻
1.电路如图7，实验时，将R1的滑动片P放在左边，合上S1和S2，调节滑动变阻器R1，使电压表的读数满偏；保持滑动变阻器R1不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的读数为满刻度的一半，则RV=R0。这种方法叫做恒压半偏法。
由于电压表内阻是较大的，R0与它串联，如果R0较小（相对电压表内阻很小），则几乎不起作用，所以R0要较大的阻值；R1是为调节电压表和R0串联而成的支路提供变化电压的，它的阻值要较小才容易调节出范围较大的电压。所以滑动变阻器为分压式接法。
2.误差分析：由于电源也有内阻（即不能看做是理想试验），所以当电阻箱阻增大时，回路中总电阻增大，电流减小，路端电压增大，所以电压表与电阻箱上总电压比（1）中所述电压表上电压大，因此当电压表电压为半偏时，电阻箱上的电压大于电压表的电压，根据欧姆定律可知，此时的变阻箱的电阻大于电压表的内阻，即测量值大于真实值。
（四）半偏法测电压表的内阻实验改进
电压表内阻范文6
一、电表
1.量程的选择
教材采用的是“4V，0.7A”或“3.8V，0.3A”的小灯泡，而大多中学实验室里只有“3.8V，0.3A”这种规格的小灯泡。采用这种灯泡，通过实验数据分析表明，小灯泡在0～3V范围变化时，足以反映小灯泡灯丝电阻的非线性特性，在0～0.2V时基本呈线性；在0.2V～0.6V时非线性最为明显；在0.6V～3V时又近似呈线性，若电压表用0～15V挡，读数带来的偶然误差就很大，所以电压表可采用0～3V挡，电流表用0～0.6A挡。
2.误差分析
2.1 绝对误差
伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的。它的测量值和真实值应该是R测=■，R真=■，即使是测量十分准确的电压表和电流表，由于电压表和电流表都有内阻，导致了电阻的测量值和真实值存在误差。
当选用外接法（a）时，电压表与电阻并联，电压表的读数就是电阻两端的电压，但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流，因此测量值要小于真实值，实际上测量的电阻值是电压表内电阻和电阻并联的阻值。如果电阻Rx的值远小于电压表的内阻RV，电压表分去的电流很小，这时电流表测量的电流就接近于通过电阻的电流，所以外接法适合于测小电阻。
当选用内接法（b）时，电流表与电阻串联，电流表的读数就是电阻的电流值，但电压表测的是电阻和电流表的总电压，所以测量值大于真实值，实际上测量的电阻值是电阻与电流表内电阻串联的总电阻值。如果电阻Rx的值远大于电流表的内阻RV，电流表分去的电压很小，这时电压表测量的电压就接近于电阻两端的电压，所以内接法适合于测大电阻。
2.2 系统的相对误差
由于外接法（a）测量的实际上是电阻和电压表并联的电阻，所以：
相对误差=■=■=■×100%
内接法（b）测量的实际是电阻与电流表的串联电阻，所以：
相对误差=■=■=■×100%
当内、外接法相对误差相等时，有■=■，所以，R0≈RARV（RA？垲RV）为临界值。
3.电流表的连接
伏安法测电阻时，电流表的连接有两种方式，内接法和外接法。究竟采取哪种接法主要取决于哪一种连接的相对误差小，很多同学在学了伏安法测电阻后，分不清什么时候采用内接法，什么时候采用外接法，仅是知道测大电阻用内阻法，测小电阻用外接法，但在测量既不是很大也不是很小的电阻时，就不清楚采用哪种接法才能使测量的误差最小。下面就来谈谈在伏安法测电阻时内接法与外接法的选择。
3.1 利用公式法
当Rx>■（即Rx为大电阻）时用内接法。
当Rx
3.2 利用试触法确定内、外接法
当Rx、RV、RA大小都不知道时，可用试触法确定内、外接法。如图2所示的电路，空出电压表的一个接线头，用该接线头分别试触M、N两点，观察两电表的示数变化情况，如果■>■，说明电压表内阻带来的影响大，即电阻跟电压表的电阻相差较小，属于“大电阻”，应采用内接法，如果■>■，说明电流表内阻带来的影响大，即电阻跟电流表的电阻相差较小，属于“小电阻”应采用外接法。
对于本实验小灯泡的电阻Rx对于以上介绍的三种方法同学们在理论上都是清楚的，但到具体操作时，选择内接法的人数仅占有5%，这就说明同学们的自主探究能力有待提高。教师教学时应适时引导学生通过计算和对比，才会对电表做出正确的选择。
二、滑动变阻器的接法
近几年的高考物理实验题中，多次重复考查滑动变阻器的两种接法――分压式与限流式。虽多次重复考查，但仍有不少学生出错。为什么会出现这一现象？主要原因是学生没有掌握两种连接方式的特点及其作用，遇到具体问题时不知道该选用哪种连接形式。通过比较限流电路和分压电路的特点，那应该如何选择电路连接方式？
1.限流电路
设电源电动势为δ，内阻不计，滑动变阻器的最大电阻为R，负载电阻为Rf。如图3所示，电路中滑动变阻器起限流作用。负载Rf的电压Uf可以从Rf/（R＋Rf）・δ到δ范围做变化。限流电路对通过负载Rf上电流强度的控制情况怎样呢？根据欧姆定律I＝δ/（Rf＋RPb），If＝I，当R＞Rf时，If主要取决于R，调节R的大小可使If有明显的变化。当R＜Rf时，If主要取决于Rf，特别是当R？垲Rf时，无论怎样改变R的大小，也不会使If有明显的变化．可见，只有在R＞Rf（或者相差不多）的情况下，改变滑动变阻器触头P的位置，才会使If有明显的变化，其变化范围为δ/（Rf＋R）～δ/Rf，从而起到对If的控制作用。
2.分压电路
如图4所示，电路中滑动变阻器起分压作用，滑片P自a端向b端滑动，负载Rf上的电压变化范围为0～δ。显然，滑动变阻器被当做分压器使用时，调节负载上电压的范围比限流时调节范围大。分压电路对通过负载Rf上电流强度的控制情况又怎样呢？不管R的大小如何，调节滑动触头P的位置，都可以使If由零变化到δ／Rf，即If有明显的变化．
3.如何选择连接方式
在负载电流要求相同的情况下，限流电路中干路电流比分压电路中干路电流更小，所以限流电路中消耗的总功率小，电源消耗电能就小，这说明限流电路有其突出的节能优点。因此，从减少电能损耗的角度考虑，通常滑动变阻器应选用限流接法。但在下列三种情况下，必须选择分压器连接方式。
（一）当用电器的电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据）时，必须选用分压电路。
例1 某电压表的内阻在20kΩ～50kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测电压表V（量程3V）；电流表A1（量程200μA）；电流表A2（量程5mA）；电流表A3（量程0．6A）；滑动变阻器R（最大阻值1kΩ）；电源（4V）；开关S；导线若干。
（1）所提供的电流表中，应选用______（填写字母代号）；
（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据，试画出符合要求的电路图。
分析 （1）电路中的最大电流值Imax＝δ／RV＝0．2mA（RV应将20kΩ代入），故电流表应选A1。
（2）由于滑动变阻器的阻值R远远小于电压表的内阻RV，且要求测多组数据，故采用变阻器的分压连接方式，实验电路图如图5所示。若变阻器连接成限流电路，由于R？垲RV，实验测量的IV、UV几乎不随R的变化而改变，很难测出几组明显不同的值，更谈不上尽量减小误差。
（二）若采用限流电路，而且电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用分压电路。
例2 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻Rx（约100Ω）；直流电流表（量程0～10mA、内阻50Ω）；直流电压表（量程0～3V、内阻5kΩ）；直流电源（输出电压4V、内阻不计）；滑动变阻器（0～15Ω、允许最大电流1A）；开关1个，导线若干。根据器材的规格和实验要求画出实验电路图。
分析 若滑动变阻器采用限流式连接，即使变阻器调到最大阻值，通过电路的电流
Imin＝δ／（R＋RA＋Rx）＝24mA＞10mA
仍大于直流电流表的最大量程，故滑动变阻器应采用分压式连接。
又因为R0≈■＝500Ω＞Rx，故采用电流表外接法。实验电路如图4所示。
（三）要求回路中某部分电路的电流或电压从零开始可连续变化时，必须选用分压电路。
例3 将量程为100μΑ的电流表改装成量程为1mA的电流表，并用一标准电流表与改装后的电流表串联，对它进行校准（核对）。较准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1mA。试按实验要求画出电路图。
分析 校准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1mA，则实验电路只能选择分压电路，否则电流表读数不能从零连续可调，电路如图7所示。
