电压表内阻范文

导语：如何才能写好一篇电压表内阻，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

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

RV= 。

分析与解：多数考生解答此题，毫不犹豫地套用伏安法，由于没有考虑电表的量程，当然做不正确。少数考生想到待测电压表的量程为3V，内阻约 ，电压表中的最大电流为 ，认为电流表不能准确测量，但由于创新能力差，也做不正确。只有极少数有“伏伏”法新理念的考生才能做正确。

答案：（1）测量电压表V的内阻的实验电路如图所示。（2）电压表V的示数U，电压表V2的示数U2，电阻箱R1的读数r1。根据欧姆定律，利用通过电压表的电流与通过电阻R1的电流相等，算出电压表的电阻为 。

三、利用欧姆表测量

欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，已知欧姆表刻度盘上中央刻度值为“20”，现用欧姆表测量一个内阻约为几千欧的电压表，实验中应把欧姆表选择开关调至×100档，若欧姆表的读数如图所示，则该电压表内阻阻值为 。

四、利用半偏法测量

方法一：用如图所示电路测量量程为1V的电压表的内阻Rv（Rv在 之间）。提供的器材还有：A. 滑动变阻器，最大阻值 ；B. 电阻箱，最大阻值 ，阻值最小改变量为 ；C. 电池组：电动势约6V，内阻可忽略不计；D. 导线和开关。实验方法和步骤是：① 断开开关S，按图3连接好电路；② 把滑动变阻器的触头P滑到 端；③ 将电阻箱的阻值调到零；④ 闭合开关S；⑤ 调节滑动变阻器R的阻值，使电压表指针达到满偏；⑥ 调节电阻箱R0的阻值，使电压表指针达到半偏，读出此时电阻箱R0的阻值，即为电压表的内电阻Rv的测量值。

方法二：量程为3V的电压表V的内阻约为 ，要求测出该电压表内阻的精确值，实验中提供的器材有：A. 阻值范围为 到 的电阻箱；B. 开路电压约为5V，内阻可忽略不计的电源E；C. 导线若干和开关。实验电路如图所示，由于电源的电动势没有准确给出，先调节电阻箱阻值，使电压表指针指在中间刻度线，记下电阻箱的阻值R1，有 ①

再调节电阻箱阻值，使指针指在满偏刻度，记下电阻箱的阻值 由串联分压规律： ②，解①②式得

五、利用已知电动势的电源和电阻箱测量

量程为3V的电压表，其内阻约为 ，现要求测出该电压表内阻，实验器材有：电源，电动势 ，内阻不计；变阻器R，阻值范围 ，额定电流 ；开关和导线若干，实验电路如图所示，由于电源的电动势准确给出，只需调节R记下阻值，读出对应的电压值U，由串联分配规律可得：

六、利用电流表和定值电阻测量

实验电路如图所示，图中E为电源（电动势为4V），R为滑动变阻器（最大阻值为 ），R0为已知定值电阻（阻值为 ），A为电流表（量程为 ），V为一个有刻度但无刻度值的电压表（量程约3V，内阻约 ），现要测电压表V的内阻Rv。实验步骤如下：闭合开关S1、S2，调节R的滑动触头使电压表V满偏，设满偏电压为Um，读出电流表A示数为 ，有 ①

闭合S1，断开S2，调节R的滑动触头使电压表V满偏 ，读出电流表A示数为 ，有 ②

联立①②式，可得电压表内阻

七、利用电压表和电阻箱测量

实验室提供的器材有：A. 电池E：电动势约6V，内阻约 ；B. 电压表 ：量程3V，内阻 约为 ；C. 电压表V2：量程 ，内阻 约为 ；D. 电阻箱R1：最大阻值 ，阻值最小改变量为 ；E. 滑动变阻器R2：最大阻值为 ；F. 开关和导线若干。

篇2

1 理解电流表和电压表的工作原理，消除前概念的影响

给你一只电压表，怎样粗略测量一节干电池的电动势？这个问题对学生来讲，很容易想到如图1所示电路。那么为什么它可以粗略测量干电池的电动势呢？关键要学生理解我们常用的磁电式仪表的工作原理。不管是电压表还是电流表，本质上都是通电线圈在磁场中受力偏转，而偏转角度的大小，在磁场和线圈匝数确定的条件下，决定于通过线圈电流的大小。观察如图1所示电路，电压表相当于一个电阻，干电池也有内阻，两个电阻串连，电阻两端电压和电阻成正比，一般电压表内阻很大，干电池内阻较小，所以电压表两端电压比干电池内阻两端电压要大得多，我们就可以粗略的认为电压表的读数就等于干电池的电动势。那么，如果把图1中的电压表换成电流表可以吗？如果可以，条件是什么呢？我们在什么地方这样用呢？实际上，我们在研究电磁感应现象的时候，为了确定灵敏电流计电流流入电表方向和指针偏转的方向，不就是用灵敏电流计的两端和一节旧的干电池两端瞬间相连吗？通过讨论，让学生能够比较深刻的认识到，不管是电流表、还是电压表，本质上就是一个比较特殊的电阻，特殊之处在于电流表可以读出通过其电阻的电流，电压表可以读出其电阻两端的电压。

2 将实际电路分解为测量电路和供电电路两部份

我们在高中阶段，测量电阻的基本原理是什么呢？实际上就是伏安法。也就是通过测量电阻两端的电压和电阻的电流，由欧姆定律R＝UI就可知道其电阻的阻值。

2.1 测量电路

伏安法测电阻，其测量电路有两种，如图2（电流表外接法）和图3（电流表内接法）。考虑到电压表、电流表内阻的影响，为尽量减少测量的系统误差，应引导学生分析各自适用条件：电流表外接法为：Rv >> Rx ，电流表内接法为：Rx >> RA 。

2.2 供电电路

为了测量，必须给测量电路供电，为了可以多次测量，供电电路一般有两种形式，如图4（滑动变阻器限流接法）和图5（滑动变阻器分压接法）两种。为了让学生更好的理解这两个电路，我们通过具体实例来分析。

如图6所示，如果电源电动势为E，内阻不

计，Rx＝100Ω，若滑动变阻器R的最大值为10Ω，则Rx两端电压取值范围是多少？若R的最大值为1000Ω，则Rx两端电压取值范围又是多少？让学生通过实际计算，有一个量化的比较。我们知道Rx两端电压变化范围为：RxER+Rx到E，如果我们希望Rx两端的电压变化范围比较大时，则需要满足R>>Rx 。

在图7中 , Rx两端电压变化范围0到E，但是如果R>>Rx ，当滑动变阻器的滑动触头滑到与Rx并联的那部分电阻较大时，以后再滑动触头时对并联部分的总电阻影响就很小，从而减缓电压的调节速度，给操作带来不方便。所以图7中 ，一般需要满足Rx>>R 。

总之，如果实验要求电压从零到某个范围可调，只能选用分压式接法；如果要求电压可调范围不大，两种接法都可以，但分压式接法中一般要选用阻值较小的滑动变阻器，限流式接法中一般要选用阻值较大的滑动变阻器。

有了上面的讨论，具体设计一个测量电阻的电路，实际上就是根据题目的条件，将上面的测量电路和供电电路进行组合。

例如1994年高考物理全国卷?第25题：图（略）为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下：

(1)待测电阻Rx(约100欧)；

(2)直流毫安表(量程0～10毫安,内阻50欧)；

(3)直流电压表(量程0～3伏,内阻5千欧)；

(4)直流电源(输出电压4伏,内阻可不计)；

(5)滑动变阻器(阻值范围0～15欧,允许最大电流1安)；

(6)电健一个,导线若干条。

根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线。

分析 测量电路应该用电流表外接法，供电电路应该用滑动变阻器分压接法。

3 电流表、电压表内阻的测量

3.1 电流表内阻的测量

测量电流表的内阻，基本电路为图8所示。如果没有电压表，就没有办法测量电流表两端的电压，怎么办呢？引导学生思考，如果增加一只变阻箱，变阻箱的电阻值是可以读出的，只要对图8稍加改进为图9，增加一个电流表A1，不就可以知道电流表两端电压了吗？

例2001年全国理综高考卷?第29题：实验室中现有器材如实物图一（略）所示，有：电池E，电动势约10V，内阻约1Ω；电流表A1，量程10A，内阻r1约为0.2Ω；电流表A2，量程300mA，内阻r2约为5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻r3约为5Ω；电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；滑线变阻器R2，最大阻值100Ω；开关S；导线若干。要求用图10所示的电路测定图中电流表A的内阻。

（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？

（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。

（3）你要读出的物理量是_____。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______。

分析 该题（1）考察了实验中几只表的组合运用，由于测量精度的要求，所以只能选用电流表A2和A3；(2)考察了实物连线；（3）考察了根据具体电路的实验原理。实际上，我们还可以进一步考虑，如果没有图9中电流表A1，如图11所示，只要滑动变阻器接入电路的阻值远大于电流表的内阻，电阻箱接入前后可以认为电路中总电流基本不变。不接入电阻箱时调整滑动变阻器的阻值，让电流表满刻度，接入电阻箱后，调整电阻箱的阻值，使电流表的读数为满刻度的一半，那么电阻箱的阻值就等于电流表的内阻，这就是我们常称的电流表半偏法。

3.2 电压表内阻的测量

测量电压表的内阻，基本电路为图12所示，启发学生类比，图13、图14的原理学生就容易想通了。

例如2006年全国理综高考卷?第22题第（2）题：现要测量某一电压表V 的内阻。给定的器材有：待测电压表V （量程2V，内阻约为4kΩ）；电流表mA （量程1.2mA，内阻约500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电键S及导线若干。要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。

i.试从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。）

ii.电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻RV＝_______。

分析 该题答案（原理图见虚线框内图）和前面图12相比，实验不要求进行多次测量，简化了供电电路；将电阻箱变成了固定阻值的电阻，如果选择R2 或者R3 ，都将超过电压表的量程。

电阻的测量，由于涉及的因素很多，从仪表读数、仪器的选择、电路的设计到实物连线，所以学生觉得很难。但只要我们由浅入深的引导学生理解、运用、融会贯通，难点也能逐步变为不难。

篇3

下面结合例题，对两种方法(伏安法、半偏法)进行说明，并适当拓展。

1 用电流表、电压表测电阻的大小(伏安法)

要掌握以下几点：

（1）测量电路――电流表内接法和外接法选择。内接法测大电阻，外接法测小电阻。

（2）供电电路――滑动变阻器改变电路中电流时（串联限流式）是用大电阻控制小电阻；改变电压时（并联分压式）是用小电阻控制大电阻。

（3）电表量程的选择等。

选用实验器材一般应根据实验原理掌握“可行”、“精确”和“方便”的原则。

可行――是指选用的实验器材要能保持实验的正常进行；

精确――是指选用的实验器材在条件允许的前提下要尽可能减小实验误差(如电表的指针偏转要求较大，一般超过三分之一量程)；

方便――是指选用的实验器材要便于操作。如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小在实验操作中是否调节方便。

根据教学大纲及高考考核的要求，选择电学实验仪器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件，通常可以从以下三方面入手：

(1)根据不让电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程。然后合理选择量程。务必使指针有较大偏转(一般取满偏的1／3-2／3左右)，以减少测读的误差。

（2）根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动变阻器。注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值。对高阻值的变阻器，如果滑动头稍有移动，使电流电压有很大变化的，不宜采用。

（3）应根据实验的基本要求来选择仪器。对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能做出恰当的选择。

对器材的选择的一般步骤是：

找出唯一性的器材草画电路图(暂不把电表接入)估算最大值(在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值)考虑能否都使电表达到满偏的1／3以上。

在“伏安法测电阻”和“伏安法测电池电动势和内电阻”的实验中，一般选用总阻值较小的滑动变阻器，一者可方便调节，二者可减少误差。

在滑动变阻器作限流作用时，为使负载Rx（即接入电路的其他电阻）既能得到较宽的电流调节范围，又能使电流变化均匀，选择变阻器时，应使其总电阻R0大于Rx，一般在2~5倍为好。

在滑动变阻器作为分压作用时，一般取滑动变阻器的总电阻R0在0.1Rx~0.5Rx(Rx为负载）之间为好。

1.1 常规法――直接用电流表、电压表测电阻的大小

运用常规接法，要注意以下几点：电流表内接法和外接法的选择；滑动变阻器的串联限流和并联分压两种接法的选择；电表量程的选择等。

例1 已知电阻丝的电阻约为10Ω，现利用下列部分器材测量该电阻，应选用的器材有（只填代号）。画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图。

A.量程是0.6A，内阻是0.5Ω电流表；B.量程是3A，内阻是0.1Ω的电流表；C.量程是3V，内阻是6kΩ的电压表；D.量程是15V，内阻是30kΩ的电压表；E.阻值为0~1Ω，额定电流为0.5A的滑动变阻器；F.阻值为0~10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；G.蓄电池（6V）；H.开关一个，导线若干。

析与解 ①先选电源：G。

②选电流表

电源选定后可估算总电流，不连入滑动变阻器时干路电流最大值Imax=610A=0.6A，因此电流表选A。若选B表，会有以下不足：首先0.6A电流太小，指针偏转范围不足刻度盘的三分之一，读数时误差较大；其次电流表满偏电流越大，最小刻度即精确度越低，故不选B。

③选电压表

若选C表，量程3V，则干路总电流要被控制在0．3A以下，由上所选A电流表，指针偏转可较大。

若选D表，量程15V，电源6V，即615=12.5，此时电压表指针偏转范围不能很好满足指针在13~23刻度盘范围，加之15V量程时，精确度太低，为实现电压和电流表精确度的匹配，应选C表而不选D表。

④选变阻器

由于已选量程是3V的电压表，滑动变阻器用限流接法时，选0~10Ω的阻值太小(回路电流超电流表量程)，选用0~1000Ω的阻值太大(调节不方便)。因此决定滑动变阻采用分压电路连接方式。由于电阻丝阻值约为10Ω，为在3V、0．3A以下范围内调节滑动变阻器，读取几组测量值；滑动变阻器应选0~10Ω的。不应选用0~1000Ω的滑动变阻器，一是因为其阻值太大，调压不灵敏，二是满足要求的情况下，应尽量选用小规格的器材。

⑤确定电流表的接法。由Rx=10Ω，RA=0.5Ω，RV=6kΩ可得。为减小RA分压带来误差，应选电流表外接。

2 非常规法

指电表在使用过程中不按常规的接法。已知电表的内阻，电流表可以测量电压；电压表可以测量电流

“安安”法：是利用两块电流表(安培表)测电阻的一种方法，这一方法的创新思维是运用电流表测电压（或算电压)，此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。设计电路时除考虑电流表的量程外，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

利用“安安”法测电流表的内阻

例2 从下列实验器材中选出适当的器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。

(1)画出电路图，标明所用器材的代号。

A.待测电流表(A1)量程10mA，内阻r1待测(约40Ω)；B.电流表（A2)量程500μA，内阻r2=750Ω；C.电压表(V)量程10V，内阻r3=10KΩ；D.电阻(R1)阻值约100Ω，作保护电阻用；E.滑动变阻器(R2)总阻值约50Ω；F.电池(E)电动势1．5V，内值很小。开关一只，导线若干。

（2)若选测量数据中的一组来计算r1，列出计算电流表A1所用的表达式并说明各符号的意义。

析与解 流过电流表A1的电流可自己读出，只要测出电流表两端的电压，根据欧姆定律可求得电压表的内阻。估计电流表A1满偏时两端的电压约为0．4V，用电压表测量电压指针偏转太小，不合适。由于电流表A2的内阻和满偏电流已知，可用作电压表使用，量程为U=I2r2=0．375V。为了安全，用电阻R1与电流表A1串联，起保护作用。由于滑动变阻器的最大阻值约50Ω，电流表内阻和保护电阻之和约140Ω，为了提高测量的精确度（流过电流表的电流变化较大），滑动变阻器需分压接法。电路图如图2所示。

若在某次测量中，电流表A1和电流表A2的读数分别为I1和I2，则r1=I2r2I1

“伏伏”法：是利用两块电压表（伏特表）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。

利用“伏伏”法测电压表的内阻

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例3 现有器材：电压表V1(量程2V，内阻约几千欧)，电压表V2(量程15V，内阻约几十千欧)，定值电阻R1(3．0kΩ)，滑动变阻器R(0～200Ω)，直流电源(约6V，内阻不计)，开关，利用这些器材测量电压表V1的内阻值。

(1)在方框中画出实验电路图。

(2)用已知量和直接测得量表示的电压表V1内阻的表达式为r=U1R1U2-U1。式中各直接测得量的意义是：________。

析与解 电压表V1两端的电压可直接读出，只要测出流过电压表V1的电流，根据欧姆定律可求得电压表的内阻。电压表V1满偏时两端的电压为2V，而电压表V2的量程为15V。为了安全，用电阻R1与电压表V1串联后与电压表V2并联。由于滑动变阻器的最大阻值(约200Ω)小于并联电阻之和（约几千欧)，而电源电动势约6V，为了提高测量的精确度(电压表两端的电压变化较大)，滑动变阻器需分压接法。电路图如图3所示。

U1是电压表V1的读数，U2是电压表V2的读数。

3 半偏法

3.1 电流表半偏

例4 图4是测定电流表内电阻实验的电路图。电流表的内电阻约在100Ω左右，满偏电流为500μA。用电池作电源。

实验室中配有的可变电阻为：

A.电阻箱，阻值范围为0~10Ω。

B.电阻箱，阻值范围为0~9999Ω。

C.电位器，阻值范围为0~200Ω。

D.电位器，阻值范围为0~20kΩ。

在上述配有的可变电阻中，电路图中的R应用____，R′应选用____。（填写字母代号）

析与解 当接入可变电阻电路部分的电阻远大于电流表内阻的情况下，闭合开关S2，电路中的总电阻认为不变，即总电流认为不变。R′与Rg并联，当电流表半偏时，流过R′与Rg的电流认为相等，则Rg等于R′。

正确答案D；C。

3.2 电压表半偏

例5 现有一量程为3V的电压表，内阻约3kΩ。为了较准确地测量其内阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图5所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内阻。

（1）他的主要操作步骤如下：

A.按图所示连接电路图，滑动变阻器的滑片滑到______端。

B.闭合开关S2和开关S1，调节P点位置使电压表指针指到______。

C.保持R0的滑片不动，断开开关S2，调节R，使电压表的指针指到______，记下此时R的值，则所测电压表的内电阻RV为此时的R值。

（2）本实验中，若提供以下器材：

A.电池组（电动势4V）；B.电阻箱（0~999Ω）；C.电阻箱（0~9999Ω）；D.滑动变阻器（0~20Ω，1A）；E.滑动变阻器（0~1kΩ，0.5A)

为完成上述实验，电阻箱R应选______，滑动变阻顺R0应选______(填“大于”、“等于”或“小于”）电压表内阻的真实值。

析与解 当滑动变阻器并联部分的电阻远小于电压表内阻的情况下，并联部分电压基本不变。因此，断开开关S

2，R与RV串联，当电压表半偏时，R与RV的电压相等，则RV等于R。

（1）的正确答案应为左端；满刻度；满刻度的一半。

（2）实际上，断开开关S2，电阻箱连入电路以后，电路的总电阻变大了，aP端的电压也将变大一点，为了减小由此产生的对aP端电压的影响，滑动变阻器的左端部分电阻应远小于RV，即RV越小系统误差也越小，则R0应选用D。电阻箱R的总阻值应大于电压表的内阻，所以R应选用C。

断开开关S2，电路的总电阻变大了，并联部分的电压也稍有增大，当电压表半偏时，电阻箱两端的电压要稍大于电压表两端的电压，即R稍大于RV。因此用这种方法测得的电压表内阻有系统误差，是偏大的。

篇4

关键词：伏安法；电阻；课堂实录

高考中对于电学实验的考查往往是设计性实验，题型灵活多变，复习过程中学生普遍反映，这类题目难度较大，突破这类问题的关键点是对于伏安法测电阻原理的理解和掌握，因为绝大多数的设计实验都是围绕测电阻展开的，扎实的做好伏安法测电阻的实验原理的学习是非常必要的.

课堂实录

活动一 引入

教师：投影伏安法测电阻在近五年高考中的命题情况，请同学们观看投影.（投影略）

学生：观看统计结果，发现伏安法测电阻在高考中考查频繁，引起重视，进入课堂学习.

教师：电学实验是高考必考内容，伏安法测电阻是电学实验命题的热点，要引起我们足够的重视，本节课就结合近几年的高考试题来复习伏安法测电阻的相关知识.

活动二 电流表的内、外接分析

教师：伏安法测电阻分为电流表内接法和外接法，请同学们结合例题，完成表格.

学生：回顾所学知识，填写表格.

（1）直观判断法――口诀法

例题1 待测电阻约1Ω，电流表A量程0.3A，内阻约Ω，电压表V量程3.0V，内阻约3kΩ

学生：外接法，测量误差来源为电压表分流，测量值比真实值小.

教师：小电阻，外接法，测量值偏小.记忆口诀为“小外小”.

例题2 待测电阻约1kΩ ，电流表A量程mA，内阻约0.0Ω，电压表V量程V，内阻约kΩ

学生：内接法，测量误差来源为电流表分压，测量值比真实值大.

教师：大电阻，内接法，测量值偏大.记忆口诀为“大内大”.

（2）计算法

例题3 待测电阻约300Ω，电压表V的内阻约3kΩ，电流表A的茸柙20Ω

学生：通过计算总结规律，判断出用内接法测量误差会小一些.

教师：用待测电阻Rx与临界值RARV做比较，Rx大于临界值采用内接法，小于临界值采用外接法.

（3）试触法

例题4 如图1所示，测未知电阻R的阻值，先将接头P接在a点，然后接b点，若电压表示数变化明显，则P应接到________点误差较小.

学生：电压表示数变化明显，应该接a.

教师：当待测电阻阻值未知时，采用试触法，分析系统误差.若电压表示数变化明显，说明电流表分压不可忽略，待测电阻阻值较小，选用外接法，系统误差小；同理分析，电流表示数变化明显则选用内接法.

例题 待测电阻约Ω，电流表A量程0.6A，内阻为0.12Ω，电压表V量程3V，内阻约3kΩ

例题6 待测电阻约30Ω，电流表A量程0.6A，内阻约0.1Ω，电压表V量程1V，内阻为10kΩ

学生：例题选用电流表内接法，例题6选用电流表外接法.

教师：若电流表或者电压表的内阻已知，通过分析可以知道采用合适接法，减小测量时的系统误差.电流表内阻已知：内接法；电压表内阻已知：外接法.

巩固练习 （2014年新课标Ⅱ卷）在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图2（a）或（b）所示，结果由公式Rx=U/I计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数.若将图（a）和（b）中电路图测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值.

学生：独立完成，巩固学习成果，学以致用，体验成功的喜悦.

教师：重视基础知识和基本原理的考查.

活动三 伏安法测电阻的变式

拓展提升1 待测电阻Rx的阻值约100Ω，提供如下器材：电流表A1（量程40mA、内阻r1=10Ω），电流表A2（量程100mA、内阻r2 约为3Ω），定值电阻R0（阻值为100Ω）.要求实验原理中没有系统误差，电表读数不得小于其量程的1/2，请画出测量电阻Rx的电路图.

学生：思考，讨论，作答，体会伏安法的变式考查.

教师：指导学生正确作答.电表内阻已知，电压表和电流表角色可以互换.而且本题有两个方案可供选择，对考生能力要求较高.试题比较开放，有利于学生思维能力的拓展.

拓展提升2 测量实际电流表内阻，给定器材如下：待测电流表G1量程mA，内阻约300Ω，电流表G2量程10mA，内阻约100Ω，定值电阻R1=300Ω，定值电阻R2=10Ω.请设计测量G1内阻的测量电路，要求所用器材尽量少，并标出所选器材的相应字母代号.

学生：思考，讨论，作答，总结规律，归纳提升.

教师：指导学生正确作答.定值电阻起到电压表V的作用，很多题目中电流表或电压表不符合要求，有的题目中甚至没有某个电表，需要我们自己构建出符合要求的电表，考查学生的知识迁移能力和设计实验能力.

拓展提升3 要测量电压表V1的内阻RV，提供的器材有：待测电压表V1量程为2V，内阻约2kΩ，电流表A量程0.6A，内阻约0.1Ω，电压表V2量程V，内阻约为kΩ，定值电阻R1=30Ω，定值电阻R2= 3kΩ.请选择必要的器材，要求所用器材尽量少，设计一个测量电压表V1的内阻RV的测量电路.

学生：思考，讨论，作答.

教师：分析出电流表不符合要求是本题成功的关键之一，定值电阻起到电流表A的作用.

师生总结：以上拓展提升的题目的本质方法――伏安法.

活动四 课堂小结

学生：总结本节课收获.

教师：考纲要求的电学实验中的“测金属丝的电阻率”、“描绘小灯泡的伏安特性曲线”、“测电源电动势和内阻”，均应用伏安法，而且考题灵活，变式多样，对考生的应变能力要求非常高，希望大家对伏安法测电阻的知识引起足够重视.

教学设计说明

《伏安法测电阻》复习课的教学设计，以高考试题及其变式题目为引领展开知识点的复习，充分尊重学生的主体地位，采用了讲授和课堂讨论相结合的教学方法，教师适时加以引导和思路点拨.选题符合学生的认知，由浅入深，由易到难，既有考查基本原理和基本方法的习题，又有设计实验，提高学生的设计实验的能力，引起学生积极思考，培养学生发散思维，避免思维定式.

教学后记与反思

篇5

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关键词：电压表;电流表;电阻

中图分类号：G633.7 文献标识码：A    文章编号：1003-6148（2015）1-0063-1

1    引   言

目前的物理实验，测量电阻仍然采用伏安法。教材中介绍了用电流表内接法测量电阻，测量结果需用电流表内阻修正，用电流表外接法测量电阻，测量结果需用电压表内阻修正，而电流表和电压表的内阻往往又不知道，需要临时测量，过程繁琐。如果把测量电路设计为图1，虽然只增加了一个开关S2和一个一般可调电阻Rw，测量结果中却完全消除了电表内阻的影响。从本质上讲，这种方法也属于用伏安法间接测量未知电阻Rx。

图1  电路图

2    实验过程

步骤1  按图1接好电路，将电阻Rw调到最大值，闭合S1和S2，逐渐减小Rw，直到电流表满偏，记录电压表和电流表的读数U1和I1。

步骤2  保持Rw不变，S1仍闭合，断开S2，记录电压表和电流表的读数U2和I2。

3    数据分析

设电源电动势为E，内阻为r，根据步骤1列列方程：

根据步骤2列列方程：

联立（1）、（2）得

所得Rx仅由U1、I1、U2、I2决定，与E、r、Rg、Rw均无关。

只要电压表和电流表的精度足够高，由式（3）算出的Rx就足够准确，测量精度就足够高。

一般实验用电流表最大量程为0.6 A，按0.6 A估算，电源E=3 V，输出功率P=3 V×0.6 A=1.8 W。对于相串联的两节1号电池来讲，闭合S1和S2在短时间内读出U1和I1还是允许的，测量量程为mA级的电流表内阻更没问题。若实验室用电子式直流稳压电源供电，电路工作状态更加稳定。

实验电路中，要求可调电阻Rw阻值必须稳定，在步骤2中保持Rw不变，S1闭合，断开S2时，电流表的读数I2最好为满偏的2/3左右，以保证测量具有较高的精度。

参考文献：

[1]杨月春.对一个RC电路动态响应的研究[J].技术物理教学，2011，（1）：33.

篇6

非理想电表（电流表和电压表）既是一个测量仪表，又是连接在电路中的一个电阻。要测量其的内阻，命题专家只要对测量原理、实验器材、实验方法或对实验条件稍作变更，便可设计出很多体现考查学生实验能力的优秀试题。为帮助学生开阔思路，提升实验能力，笔者向大家介绍几种测量电表内阻的思路和方法。

1半偏法

【点评】半偏法测电表内阻是实验室常用的方法，控制实验条件是关键。

2替代法

顾名思义，就是用电阻箱的阻值R替代电压表或电流表的内阻，使得电路中的电流或电压保持不变。常用电路如图3和图4。

3伏安法

① 测电压表的内阻。如图5所示是测量电压表的内阻的常用电路，测量值Rv=UvIA。一般来说，电压表的内阻较大，电流表往往是毫安表或微安表，实验时正确选择量程是关键。为了能测量多组数据，往往需要判断选择滑动变阻器分压接法或限流接法。（如1997全国高考）

②测电流表的内阻。如图7、图8所示是测量电流表内阻的常用电路，测量值 。一般来说，电流表的内阻较小，实验时为了便于电压表读数和保护电流表，往往接入保护电阻R。

【点评】伏安法是测电阻的基本方法，但非理想电表又有自己的特点，它能够反应自己两端的电压或通过自己的电流，在用伏安法的时候就应该抓住它"自报"这一特点。

③特殊接法的伏安法。

【例2】从下表中选出适当的器材，设计一个电路，来测量A1的电阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并测得多组数据。

（1）画出电路图，标明所选用器材的符号。

篇7

在《普通高中课程标准实验教科书物理》（选修3-）中提到测定电源电动势和内阻的方法有多种，可以用一只电压表和一只电流表，也可以用一只电流表和一只电阻箱，或者用一只电压表和一只电阻箱，它们的测量原理都是闭合电路欧姆定律但由于电表有内阻，以上方法都存在一定的系统误差，针对测量电源电动势和内阻的实验电路误差产生可以分成电流表外接电路（相对电源而言）和电流表内接电路两类下面就电流表外接电路测定方法的误差进行分析和比较

一、电流表外接法

教材中电路如图所示，用电压表和电流表测量出两组U、I数据，利用U外=E-Ir就可以计算出电源的电动势E和内阻r图电路由于电压表分流存在系统误差，导致电流表读数I测（测量值）小于电源的实际输出电流I真（真实值），从而产生误差对于误差分析和比较我们可以通过以下几种方法来加以分析

公式推导法

设电压表两次测量值分别为U测和U测，电流表两次测量值分别为I测和I测，则又

U=E-Ir

得： E测=U测I测-U测I测

I测-I测，

r测=U测-U测I

测-I测，

而实际上由于电压表分流作用真正的数据应变成：

U测=E-（I测+IV）r=E-（I测+

U测RV）r

，将数据带入有

E真=

U测I测-U测I测

I测-I测-

U测-U测RV

>E测，r真=

U测-U测

I测-I测-

U测-U测RV

>r测

说明电动势和内阻的测量值均小于它们的真实值

等效电源法

我们将图中的电压表和电源等效为一新电源，如图虚线框所示，这时电源与电压表并联，这个等效电源的内阻r内（也就是测量值r测）为r和RV的并联电阻，即

r测=r内=rRVr+RV由并联时相当于增加导体的横截面积，所以并联时总电阻小于任何一个分电阻知， r内

等效电源的电动势为电压表和电源组成回路的路端电压E测，也就是测量值，即

从上分析我们还可以知道，要减小误差，所选择的电压表内阻应适当大些，使得

3等效替代电流表法（用电阻箱来替代电流表，即伏组法）

如教材中用电压表和电阻箱来测电源的电动势和内阻，如图3所示，实际上是用电压表示数U和电阻箱电阻R来替代电流表示数I，但误差的本质相同，只不过公式由

现变成U=E-URr，同样由电压表的分流作用使得r测

篇8

1实验探知电压表串联在电路中的现象

电压表串联在电路中有什么现象，光凭教师的说教，学生是不会理解的，必须身临其境，通过实验看到现象，记忆才能深刻.为增加感性认识，可按图1电路图连接电路，闭合开关，观察实验现象.

一定要让学生在实验中看到现象，不要急于求成，否则印象还是不深刻.本实验的现象是：闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数将很大，约为电源电压.为什么会出现这样特别的现象呢？

2运用赋值法分析

在物理学中，常根据其具体情况，合理、巧妙地对一些物理量进行赋值，根据物理规律进行推算，能使问题得到简捷有效的解决，这就是物理学中常用的赋值法.注意：赋值不是随便的赋值，而是根据实际情况进行科学的赋值.下面根据本题的实际情况进行赋值：两节干电池，电源电压为3 V，电流表内阻很小，相当于导线，其内阻约为0.1 Ω，电压表内阻很大，其内阻约为104 Ω以上，小灯泡的内阻约为10 Ω.下面根据欧姆定律和串联的知识进行分析计算.

总电阻R=RA+RV+RL=0.1 Ω+104 Ω+10 Ω

≈104 Ω，

电路中的电流I=3 V 104 Ω=3×10-4 A，

这个电流非常小，与电流表的最小分度值0.02 A相比较，

3×10-4 A/0.02 A=1.5/100，

电流表的一个小格非常小，而指针偏转不到一个最小格的百分之二，指针偏转这么小的角度，人眼是分辨不出来的，这就是为什么指针不动，电流表无示数的原因.

电压表的示数

UV=IRV≈3×10-4 A×104 Ω=3 V，

通过计算可知电压表的示数很大，约为电源电压.

因此，电压表串联在电路中，由于电压表的内阻很大，会使电路中的电流很小，以至于电流表指针偏转人眼都洞察不出来，可以认为电流表无示数；而电压表的内阻很大，分压很大，几乎接近电源电压，可以认为电压表示数很大，就是电源电压，这样分析与实验结果就吻合了，学生很容易接受，也加深了学生对欧姆定律和串联知识的理解.

3电路中的故障及分析

例1如图2（a）所示的串联电路，若L1断路将有何现象？

L1断路的等效电路如图2（b）所示，实质就是把电压表串联在电路中，与前面的图1情况相同，现象是电流表无示数，小灯泡不亮，电压表有示数，且很大等于电源电压.

若再用电压表测量L2的电压，其等效电路如图2（c）所示，整个电路断路，电流表、电压表都无示数，小灯泡不亮.

例2如图3（a）所示，小明在测量小灯泡电阻的实验中，闭合开关后发现，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且很大，试分析电路中出现的故障是什么？

这是近年来中考常出的题目，电路中出现的故障是小灯泡处出现了断路现象，这可能是小灯泡与灯座接触不良，也可能是灯丝断了.同学们只要把小灯泡从电路中去掉，如图3（b）所示，小灯泡断路时实质是电压表串联在电路中了，本题出现的现象就是电压表串联在电路中的现象，反之，只要出现这种现象，就意味着电压表两接线柱间出现了断路现象.

篇9

1物理实验的探究方法

学生实验作为一项科学实践，应该建立在学生的日常思维上.即：“做什么根据什么做怎么做怎样才能做到更好得到的结果是什么结果中存在哪些缺陷有待完善”这一思维模式上.所谓“做什么”就是指实验目的，“根据什么做”就是实验原理，“怎样做”和“怎样做得更好”就是合理选择实验仪器和实验设计，要想得到科学、可靠地结果，就必须采取科学的方法采集和处理数据，实验应该是严谨的，因此必须对系统误差和偶然误差进行分析.在实验教学中，可以用下面的表格描述出来.

2学生实验能力培养实例分析

在高中物理实验中，电阻的测量是最普遍的，不同元件的特性不同，测量方法也会存在差异，但是探究的思路是相同的，下面就导体电阻的测量、电流表内阻的测量以及测定电源的电动势和内阻，说明如何在实验教学中培养学生的探究能力.

就物理知识而言，实验目的都是测电阻，实验中用到的物理定律都是欧姆定律（部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律），需要测量的物理量都是流经被测元件的电流和被测元件两端的电压.据此我们可以设计图1、2、3所示的三个被测电路①.由于被测元件的特性不同，就要根据仪器原理进行修改和完善.在测量电阻的阻值（图1），要依据电压表、电流表的内阻与被测电阻的大小关系，判定采取电流表内接还是外接.若被测电阻较小，图1可以满足要求，若被测电阻较大，则需要电流表内接以减小系统误差（如图4）.测量电流表的内阻（图2），要考虑到被测电流表A1能够显示自身的电流，所以电流表A是多余的，由电压表的原理可知，普通电压表量程大，不能准确测得被测电流表两端的电压，需要小量程的电压表.如此小的电压往往是用已知内阻的电流表来测得，即UA=IARA.图2所示的被测电路修改为图5.被测电流表的阻值RA1=IARAIA1.在图3所示的实验中，为了图象法处理数据时，I-U图线有较大的斜率，若电流表内阻已知，可以将电流表接在内侧，如图6所示，电池的内阻r=U2-U1I1-I2-RA.（其中U2-U1I1-I2为图线的斜率）.

篇10

戴维南定理（又译为戴维宁定理）又称等效电压源定律，是由法国科学家戴维南于1883年提出的一个电学定理。由于早在1853年，亥姆霍兹也提出过本定理，所以又称亥姆霍兹-戴维南定理。它的内容是这样的：对于含独立源、线性电阻和线性受控源的单口网络，都可以用一个电压源与电阻相串联的单口网络来等效，这个电压源的电压，就是此单口网络的开路电压，这个串联电阻就是从此单口网络两端看进去，当网络内部所有独立源均置零以后的等效电阻。

在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，如果采用如图1所示的电路，其系统误差主要来自于电压表的分流，导致安培表没有准确地测量干路的电流。用戴维南定理去处理，相当于本电路测量的是如图3所示等效电源的电动势和内阻。设电压表内阻为RV，所测电源的电动势为E、内阻为r。由戴维南定理，易知所测的等效电动势为E'=―E，r'=―，显然其电动势和内阻的测量值都比实际值要小，但是教材上本实验要求测量的是干电池的电动势和内阻，而干电池的内阻远小于电压表内阻，所以两个测量值和实际值都很接近。

如果选择图2电路进行测量，其系统误差主要是来自于电流表的分压，导致电压表没有准确测量路端电压。从等效电路的角度出发，使用图2电路进行测量相当于测量的是图4所示的a、b之间的等效电源的电动势和内阻。设电流表的内阻为RA，由戴维南定理可知，所测的等效电动势为E'=E，r'=RA+r。由于电流表的内阻和干电池的内阻接近，所以虽然图2 电路的电动势测量没有系统误差，但是内阻的测量值误差较大。这就是书本选用图1所示电路进行测量的原因。

但是，不是所有的电池电动势和内阻的测量图1电路都优于图2电路，其电路的选择要看测量的是什么样的电源，如下例所示：

【例题】测量“水果电池”的电动势和内电阻的实验中，将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡。原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测定电流约为3mA。现有下列器材：

待测“水果电池”

电流表A ：满偏电流3mA，电阻约10Ω

电压表V ：量程1.5V，电阻约1000Ω

滑动变阻器R1： 30Ω

滑动变阻器R2： 30kΩ

开关、导线等实验器材

（1）本实验应该选用哪种规格的滑动变阻器？

（2）若不计测量中的偶然误差，用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比较，电动势E （选填“偏大”或“相等”或“偏小”），内电阻r （选填“偏大”或“相等”或“偏小”）。

就本题而言，“水果电池”的电动势约为1.5V，电流约为3mA，估算其内阻约为500Ω，为了使电路中电流变化范围大一些，选用与电源内阻接近的滑动变阻器，故选用R2。比较电池内阻和电流表、电压表的关系，可知，其内阻与电压表的内阻较为接近，远大于电流表的内阻。由前面的叙述可知：应该选用如图2所示电路测量。此时，不计偶然误差，其电动势测量值准确，内阻偏大。由戴维南定理，所测内阻为RA+r约为510Ω，如果选择图1所示电路则所测电阻为―，约为333Ω，显然图2电路较图1电路更为接近实际值。