1、测量电压表内阻的方法 两表组合，应用欧姆定律，利用伏安方测电表内阻 测量电阻的理论是欧姆定律 R=U/I，只要知道电压 U 和电流 I 即可求得电阻，在实际操作中，要用伏特表、安培表测量电压、电流，根据被测电阻的大小，我们分别选择安培表内接、外接，以减小测量误差（在此不做讨论）。测电表的内阻与测纯电阻的阻值道理相同，对于电表的“身份”我们做一下转换：认为它是一个会说话的电阻，会说自己的电压值（伏特表），电流值（安培表）即测量自己本身分得的电压和通过自身电流。我们须作的工作就是想办法测量另一未知的物理量。 一）、电压表内阻测量的几种方法一、伏安法测量1、利用伏安法测量例题 1、A. 待测电压表（
2、0-3V，内阻在 k5.43之间）；B. 电流表（0-1mA）；C. 滑动变阻器 )50(；D. 电源（1.5V 的干电池两节）；E. 开关和若干导线。利用伏安法 R=U/I，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。例题 2、 某电压表的内阻在 20k 50k 之间，现要测量其内阻。实验室提供如下器材： 待测电压表 V （量程 3V ） 电流表 A 1 ( 量程 200 A) 电流表 A 2 ( 量程 50mA) 电流表 A 3 ( 量程 0.6A) 滑动变阻器 R
3、 （最大阻值 1 k ） 电源 E ( 电动势 4V) 开关、导线 所提供的电流表中，应选 _( 填字母代号 ) 为减小误差，要求多测几组数据，试画出试验原理图 【 探究】：把“待测电压表 V ”看作一个电阻，且该电阻可以显示自己的电压，无需另外测量。根据欧姆定律，我们只需测出其电流即可。器材也恰恰有电流表，从理论方面讲，问题可完全解决。电流表选哪块呢？由电压表的规格可算出其满偏电流不会超过 150 A ，从精确度和电表的安全角度考虑，应选量程 200 A 的 A 1 。工作电路中的滑动变阻器应采用分压式。 电路图如图 1 所示， 2、 利用伏安法变形测量例题 1、实验电路如图所示，图中 E为
4、电源（电动势为 4V），R 为滑动变阻器（最大阻值为 0）， 0R为已知定值电阻（阻值为 k50.3），A 为电流表（量程为 mA2），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R。实验步骤如下：闭合开关 1S、 2，调节 R的滑动触头使电压表 V满偏，设满偏电压为 mU，读出电流表 A示数为 1I，有01)(UIVmm闭合 1S，断开 2，调节 R的滑动触头使电压表 V满偏 ，读出电流表 A示数为 2I，有 VmRI2联立式，可得电压表内阻RIV21二、 “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
5、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、利用“伏伏”法测电压表的内阻例题 1、2、利用“伏伏”法变形（1）测电压表的内阻例题 1、为了测量量程为 3V的电压表 V的内阻（内阻约 20），实验室可以提供的器材有：电流表 1A，量程为 6.0，内阻约 1.0；电压表 2V，量程为 5，内阻约 35；变阻箱 1R阻值范围为 9；变阻箱 2阻值范围为 .0；滑动变阻器 3，最大阻值约为 1，额定电流 A5.1；电源 E，电动势 6V，内阻约 5.；单刀单掷开关 K，导线若干。（1）请从上述器材中选择必
6、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 VR的计算公式为 VR 。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 20，电压表中的最大电流为AmAI0151203，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 2的示数 ，电阻箱 1R的读数 1r。根据
7、欧姆定律，利用通过电压表的电流与通过电阻 1的电流相等，算出电压表的电阻为rRV21。例题 2、现有如下器材 电压表 V 1 ( 量程 3V ，内阻约几千欧 ) 电压表 V 2 ( 量程 15V ，内阻约几十千欧 ) 定值电阻 R 1 （ 3.0k ） 滑动变阻器 R （ 0 1750 ） 直流电源（电动势约 6V ，内阻不计） 开关、导线若干 要求利用上述器材测量电压表 V 1 的内阻。 画出试验原理图 用已知量和直接测得的量表示电压表 V 1 的内阻的表达式 r=_ 式中各直接测得量的意义 _ 【探究】：把“待测电压表 V 1 ”看作一个电阻，其电压无需另外测量。只要测量电流即可，问题是没
8、有电流表可选择。为测电流，只能在电压表 V 2 、 定值电阻 R 1 上作文章。方案一：如图 1-1 ，将 电压表 V 1 、 V 2 直接串联，利用 V 2 的电压示数与其内阻的比值求电流，问题是不知道电压表 V 2 内阻的准确值。该方案被否定。 方案二：如图 1-2 ，将 电压表 V 2 和 定值电阻 R 1 组合，用 V 2 的电压示数与 定值电阻 R 1 的比值求电流，该方案可行，但比较粗糙，误差显而易见。求得的电流与我们想要的电流不相等（电压表 V 2 的分流作用）。 方案三：如图 1-3 ，将 电压表 V 1 、 R 1 串接，电压表 V 2 测它们俩的电压。电压表 V 2 的示数
9、 U 2 减去电压表 V 1 的示数 U 1 等于 定值电阻 R 1 两端的电压，这样求得的电流即是 电压表 V 1 的电流，问题解决。 在考虑滑动变阻器 R 、直流电源的因素，试验原理图如图 1-4 所示。3、利用“伏伏”法变形（2）测量例题 1、实验室提供的器材有：A. 电池 E：电动势约 6V，内阻约 1；B. 电压表1V：量程 3V，内阻 r约为 k3；C. 电压表 2V：量程 5.，内阻 2r约为 k5.；D. 电阻箱 R：最大阻值 9.，阻值最小改变量为 10；E. 滑动变阻器 R：最大阻值为50；F. 开关和导线若干。要求用如图所示的电路测定电压表 1V的内阻，当开关 S闭合时，
10、调节滑动变阻器2R和电阻箱 1。根据串联电路电压分配原理有： 121URV，可得 121URV。二、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 挡，若欧姆表的读数如图所示，则该电压表内阻阻值为 250。三、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 VR（ 在 908之间）。提供的器材还有：A. 滑动变阻器，最大阻值 10；B. 电阻箱，最大阻值 .，阻值最小改变量为 1.0；C. 电池组：电动势约 6 V，内阻可忽略不计；D. 导线和开关。实验方
11、法和步骤是： 断开开关 S，按图 3连接好电路； 把滑动变阻器的触头 P滑到b端； 将电阻箱的阻值调到零； 闭合开关 S； 调节滑动变阻器 R的阻值，使电压表指针达到满偏； 调节电阻箱 0R的阻值，使电压表指针达到半偏，读出此时电阻箱 0R的阻值，即为电压表的内电阻 V的测量值。方法二：量程为 3V的电压表 V的内阻约为 k3，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 1.0到 9.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 1R，有 RUV12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 2R由串联分压规律：ERUV2，解式得 21RV四、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 k3，现要求测出该电压表内阻，实验器材有：电源，电动势 VE6，内阻不计；变阻器 R，阻值范围 9.1.0，额定电流 A2.0；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：RUEV。
