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电压表内阻测量方法

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4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、利用伏一安法测量
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。为了测量某一电压表的内阻,给出如下的实验器材:

测电压

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、利用半偏法测量

用如图-2电路图测量量程为1V的电压表的内阻R(约1000Ω)。现有器材如下:

电流图

A、滑动变阻器(0~10Ω)

B、电阻箱(0.1~999.9Ω)

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。

4、利用伏-伏法并联测量

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。

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:

电阻电路图

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(0.1~999.9Ω)

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。写出电压表内阻R的表达式。

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可得表达式

电阻公式

通过上述4种测电压表内阻常见方法,懂得换算及实验操作,学会了解电压表电阻的相关实验探究。

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木老师

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