欧姆表的原理Word文档下载推荐.docx

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再将也闭合，保持变阻器R接在电路中的电阻不变，调节电阻箱使电流表G的指针半偏。

读出电阻箱的示值，则可认为。

实验原理与误差分析：

认为闭合后电路中的总电流近似不变，则通过电阻箱的电流近似为。

所以电流表内阻与电阻箱的示值近似相等。

实际上闭合后电路中的总电流要变大，所以通过电阻箱的电流要大于，电阻箱的示值要小于电流表的内阻值。

为了减小这种系统误差，要保证变阻器接在电路中的阻值，从而使S闭合前后电路中的总电流基本不变。

R越大，系统误差越小，但所要求的电源电动势越大。

实验中所用电源电动势为8——12V，变阻器的最大阻值为左右。

2.电流监控法

实验中若不具备上述条件，可在电路中加装一监控电流表，可用与被测电流表相同型号的电流表。

电源可用干电池，R用阻值为的滑动变阻器，如图2所示。

实验中，先将断开，接通，调节变阻器R的值，使被测电流表G指针满偏，记下监控表的示值。

再接通，反复调节变阻器R和电阻箱，使G的指针恰好半偏，而的示值不变。

这时电阻箱的示值即可认为等于G的内阻。

这样即可避免前法造成的系统误差。

用图2所示电路测量电流表G的内阻，也可不用半偏法。

将开关、均接通，读出被测电流表G的示值、监控表的示值、电阻箱的示值，则可根据

计算出电流表G的内阻。

3.代替法

按图3所示连接电路，G为待测电流表，为监测表，为单刀单掷开关，为单刀双掷开关。

先将拨至与触点1接通，闭合，调节变阻器R，使监测表指针指某一电流值（指针偏转角度大些为好），记下这一示值。

再将单刀双掷开关拨至与触点2接通，保持变阻器R的滑片位置不变，调节电阻箱，使监测表恢复原来的示值，则可认为被测电流表G的内阻等于电阻箱的示值。

用这种方法，要求监测表的示值要适当大一些，这样灵敏度较高，测量误差较小。

4.电压表法

原则上得知电流表两端的电压U和通过它的电流I，就可以利用计算出它的内阻。

但若测量J0415型电流表的内阻，满偏时它的电压才是，用J0408型电压表的3V量程测量，指针才偏转一个分度。

这样因读数会引起很大的偶然误差。

所以不宜用一般电压表直接测量电流表两端的电压。

可用如图4所示电路，将待测电流表G与电阻箱串联后再与电压表并联。

闭合开关S，调节变阻器和电阻箱，使电流表和电压表的指针均有较大的偏转，读出电压表的示数U、电流表的示值I和电阻箱的示值，则据得出电流表的内阻。

电源要用2节干电池，电压表用3V量程，用最大阻值为左右的变阻器。

5.用内阻、量程已知的电流表代替电压表

按图5连接电路，G为待测内阻的电流表，为内阻、量程已知的标准电流表，E为的干电池一节，R为阻值为几十欧姆的滑动变阻器。

调节变阻器R，使两电流表的指针均有较大的偏转。

读出电流表的示值，设其内阻；

读出被测电流表G的示值，则据可得出电流表G的内阻值。

（二）电压表内阻测量的几种方法

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。

1.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1所示。

2.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2所示，则该电压表内阻阻值为。

3.利用半偏法测量

方法一：

用如图3所示电路测量量程为1V的电压表的内阻（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6 

V，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调节电阻箱的阻值，使电压表指针达到半偏，读出此时电阻箱的阻值，即为电压表的内电阻的测量值。

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4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，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

4.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5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：

。

5.利用电流表和定值电阻测量

实验电路如图6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），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。

实验步骤如下：

闭合开关、，调节R的滑动触头使电压表V满偏，设满偏电压为，读出电流表A示数为，有①

闭合，断开，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

6.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：

量程，内阻约为；

D.电阻箱：

最大阻值，阻值最小改变量为；

E.滑动变阻器：

最大阻值为；

F.开关和导线若干。

要求用如图7所示的电路测定电压表的内阻，当开关S闭合时，调节滑动变阻器和电阻箱。

根据串联电路电压分配原理有：

，可得。

（三）如何消除半偏法的系统误差

半偏法是测量电压表和电流表内阻的常用方法之一，但该法存在比较大的系统误差，那么如何消除该法的系统误差呢？

1.对半偏法测电压表内阻的系统误差的消除

（1）实验步骤：

半偏法测电压表内阻的实验原理图如图1所示，实验时先将电阻箱R的阻值置于零，接着调节滑动变阻器，使电压表的示数达到满偏电压，然后调节R使电压表的示数为，读出此时R的阻值记为，由串联电路的分压作用可知，电压表的内阻。

（2）误差分析：

图1可等效为图2，当，电压表满偏时，有。

由闭合电路的欧姆定律可知

R↑→↑→↑→↑→↓→↑

即当R变大时，电阻两端的电压已大于电压表的满偏电压，所以当电压表

的读数为时，R两端的电压已大于，R的读数已大于电压表的内阻，测量值偏大。

（3）系统误差的消除

要消除该实验的系统误差，可采用图3所示的实验方案。

实验时反复调节滑动变阻器和电阻箱R，使标准电压表的读数始终为待测电压表V的满偏电压，而待测电压表V的示数为，然后读出电阻箱R的阻值，系统误差便得到消除，即。

2.对半偏法测电流表内阻的系统误差的消除

半偏法测电流表内阻的原理图如图4所示，实验时先将开关断开、闭合，接着调节滑动变阻器，使电流表的示数达到满偏电流。

然后闭合开关，调节电阻箱R，使电流表的示数为，读出此时R的阻值，记为，由并联电路的分流作用可知，电流表的内阻为。

当开关闭合后，电路中的总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知，此时电路中的总电流变大，即电路中的电流不再是电流表的满偏电流，当电流表的读数为时，流过电阻箱的电流已大于，因此电阻箱的读数已小于电流表的内阻，即，测量值偏小。

3.系统误差的消除

要消除该实验的系统误差，可采用图5所示的实验方案。

实验时反复调节滑动变阻器和电阻箱R，使标准电流表的读数始终为待测电流表A的满偏电流，而待测电流表A的示数为，这样系统误差便得到消除。

当然在测量电压表和电流表内阻时，若不需要很精确测量时，则采用普通的半偏法即可。