電壓表內阻范文

導語：如何才能寫好一篇電壓表內阻，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

電壓表內阻的測量是近年來高考的熱點和亮點，其實電壓表內阻的測量和一般電阻的測量一樣，所不同的就是電壓表可提供自身兩端的電壓值作為已知條件。因此，在測量電壓表內阻的實驗中，要靈活運用所學過的實驗方法，依據實驗原理和實驗儀器，按照題設要求和條件進行合理的測量。

一、利用伏安法測量

電壓表是測定電路兩端電壓的儀器，理想電壓表的內阻可視為無限大，但實際使用的電壓表內阻并不是無限大。為了測量某一電壓表的內阻，給出的器材有：A. 待測電壓表（ ，內阻在 之間）；B. 電流表（ ）；C. 滑動變阻器 ；D. 電源（ 的干電池兩節）；E. 開關和若干導線。利用伏安法 ，測量電壓表示數U和電流表示數I即可，由于滑動變阻器最大阻值遠小于被測內阻值，為了滿足多測幾組數據，利用作圖法求電壓表的內阻，應選用滑動變阻器分壓式電路，電路如圖所示。

二、利用“伏伏”法測電壓表的內阻

“伏伏”法是利用兩塊電壓表測電阻的一種方法，這一方法的創新思維是運用電壓表測電流（或算電流），此方法適用于電流表不能用或沒有電流表等情形。設計電路時不僅要考慮電壓表的量程，還要考慮滑動變阻器分壓與限流的連接方式。

（1）請從上述器材中選擇必要的器材，設計一個測量電壓表V的內阻的實驗電路，畫出電路原理圖（圖中的元件要用題中相應的英文字母標注），要求測量盡量準確。

（2）寫出計算電壓表V的內阻 的計算公式為

RV= 。

分析與解：多數考生解答此題，毫不猶豫地套用伏安法，由于沒有考慮電表的量程，當然做不正確。少數考生想到待測電壓表的量程為3V，內阻約 ，電壓表中的最大電流為 ，認為電流表不能準確測量，但由于創新能力差，也做不正確。只有極少數有“伏伏”法新理念的考生才能做正確。

答案：（1）測量電壓表V的內阻的實驗電路如圖所示。（2）電壓表V的示數U，電壓表V2的示數U2，電阻箱R1的讀數r1。根據歐姆定律，利用通過電壓表的電流與通過電阻R1的電流相等，算出電壓表的電阻為 。

三、利用歐姆表測量

歐姆表是根據閉合電路歐姆定律制成的，已知歐姆表刻度盤上中央刻度值為“20”，現用歐姆表測量一個內阻約為幾千歐的電壓表，實驗中應把歐姆表選擇開關調至×100檔，若歐姆表的讀數如圖所示，則該電壓表內阻阻值為 。

四、利用半偏法測量

方法一：用如圖所示電路測量量程為1V的電壓表的內阻Rv（Rv在 之間）。提供的器材還有：A. 滑動變阻器，最大阻值 ；B. 電阻箱，最大阻值 ，阻值最小改變量為 ；C. 電池組：電動勢約6V，內阻可忽略不計；D. 導線和開關。實驗方法和步驟是：① 斷開開關S，按圖3連接好電路；② 把滑動變阻器的觸頭P滑到 端；③ 將電阻箱的阻值調到零；④ 閉合開關S；⑤ 調節滑動變阻器R的阻值，使電壓表指針達到滿偏；⑥ 調節電阻箱R0的阻值，使電壓表指針達到半偏，讀出此時電阻箱R0的阻值，即為電壓表的內電阻Rv的測量值。

方法二：量程為3V的電壓表V的內阻約為 ，要求測出該電壓表內阻的精確值，實驗中提供的器材有：A. 阻值范圍為 到 的電阻箱；B. 開路電壓約為5V，內阻可忽略不計的電源E；C. 導線若干和開關。實驗電路如圖所示，由于電源的電動勢沒有準確給出，先調節電阻箱阻值，使電壓表指針指在中間刻度線，記下電阻箱的阻值R1，有 ①

再調節電阻箱阻值，使指針指在滿偏刻度，記下電阻箱的阻值 由串聯分壓規律： ②，解①②式得

五、利用已知電動勢的電源和電阻箱測量

量程為3V的電壓表，其內阻約為 ，現要求測出該電壓表內阻，實驗器材有：電源，電動勢 ，內阻不計；變阻器R，阻值范圍 ，額定電流 ；開關和導線若干，實驗電路如圖所示，由于電源的電動勢準確給出，只需調節R記下阻值，讀出對應的電壓值U，由串聯分配規律可得：

六、利用電流表和定值電阻測量

實驗電路如圖所示，圖中E為電源（電動勢為4V），R為滑動變阻器（最大阻值為 ），R0為已知定值電阻（阻值為 ），A為電流表（量程為 ），V為一個有刻度但無刻度值的電壓表（量程約3V，內阻約 ），現要測電壓表V的內阻Rv。實驗步驟如下：閉合開關S1、S2，調節R的滑動觸頭使電壓表V滿偏，設滿偏電壓為Um，讀出電流表A示數為 ，有 ①

閉合S1，斷開S2，調節R的滑動觸頭使電壓表V滿偏 ，讀出電流表A示數為 ，有 ②

聯立①②式，可得電壓表內阻

七、利用電壓表和電阻箱測量

實驗室提供的器材有：A. 電池E：電動勢約6V，內阻約 ；B. 電壓表 ：量程3V，內阻 約為 ；C. 電壓表V2：量程 ，內阻 約為 ；D. 電阻箱R1：最大阻值 ，阻值最小改變量為 ；E. 滑動變阻器R2：最大阻值為 ；F. 開關和導線若干。

篇2

1 理解電流表和電壓表的工作原理，消除前概念的影響

給你一只電壓表，怎樣粗略測量一節干電池的電動勢？這個問題對學生來講，很容易想到如圖1所示電路。那么為什么它可以粗略測量干電池的電動勢呢？關鍵要學生理解我們常用的磁電式儀表的工作原理。不管是電壓表還是電流表，本質上都是通電線圈在磁場中受力偏轉，而偏轉角度的大小，在磁場和線圈匝數確定的條件下，決定于通過線圈電流的大小。觀察如圖1所示電路，電壓表相當于一個電阻，干電池也有內阻，兩個電阻串連，電阻兩端電壓和電阻成正比，一般電壓表內阻很大，干電池內阻較小，所以電壓表兩端電壓比干電池內阻兩端電壓要大得多，我們就可以粗略的認為電壓表的讀數就等于干電池的電動勢。那么，如果把圖1中的電壓表換成電流表可以嗎？如果可以，條件是什么呢？我們在什么地方這樣用呢？實際上，我們在研究電磁感應現象的時候，為了確定靈敏電流計電流流入電表方向和指針偏轉的方向，不就是用靈敏電流計的兩端和一節舊的干電池兩端瞬間相連嗎？通過討論，讓學生能夠比較深刻的認識到，不管是電流表、還是電壓表，本質上就是一個比較特殊的電阻，特殊之處在于電流表可以讀出通過其電阻的電流，電壓表可以讀出其電阻兩端的電壓。

2 將實際電路分解為測量電路和供電電路兩部份

我們在高中階段，測量電阻的基本原理是什么呢？實際上就是伏安法。也就是通過測量電阻兩端的電壓和電阻的電流，由歐姆定律R＝UI就可知道其電阻的阻值。

2.1 測量電路

伏安法測電阻，其測量電路有兩種，如圖2（電流表外接法）和圖3（電流表內接法）。考慮到電壓表、電流表內阻的影響，為盡量減少測量的系統誤差，應引導學生分析各自適用條件：電流表外接法為：Rv >> Rx ，電流表內接法為：Rx >> RA 。

2.2 供電電路

為了測量，必須給測量電路供電，為了可以多次測量，供電電路一般有兩種形式，如圖4（滑動變阻器限流接法）和圖5（滑動變阻器分壓接法）兩種。為了讓學生更好的理解這兩個電路，我們通過具體實例來分析。

如圖6所示，如果電源電動勢為E，內阻不

計，Rx＝100Ω，若滑動變阻器R的最大值為10Ω，則Rx兩端電壓取值范圍是多少？若R的最大值為1000Ω，則Rx兩端電壓取值范圍又是多少？讓學生通過實際計算，有一個量化的比較。我們知道Rx兩端電壓變化范圍為：RxER+Rx到E，如果我們希望Rx兩端的電壓變化范圍比較大時，則需要滿足R>>Rx 。

在圖7中 , Rx兩端電壓變化范圍0到E，但是如果R>>Rx ，當滑動變阻器的滑動觸頭滑到與Rx并聯的那部分電阻較大時，以后再滑動觸頭時對并聯部分的總電阻影響就很小，從而減緩電壓的調節速度，給操作帶來不方便。所以圖7中 ，一般需要滿足Rx>>R 。

總之，如果實驗要求電壓從零到某個范圍可調，只能選用分壓式接法；如果要求電壓可調范圍不大，兩種接法都可以，但分壓式接法中一般要選用阻值較小的滑動變阻器，限流式接法中一般要選用阻值較大的滑動變阻器。

有了上面的討論，具體設計一個測量電阻的電路，實際上就是根據題目的條件，將上面的測量電路和供電電路進行組合。

例如1994年高考物理全國卷?第25題：圖（略）為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗所需的器材實物圖,器材規格如下：

(1)待測電阻Rx(約100歐)；

(2)直流毫安表(量程0～10毫安,內阻50歐)；

(3)直流電壓表(量程0～3伏,內阻5千歐)；

(4)直流電源(輸出電壓4伏,內阻可不計)；

(5)滑動變阻器(阻值范圍0～15歐,允許最大電流1安)；

(6)電健一個,導線若干條。

根據器材的規格和實驗要求,在本題的實物圖上連線。

分析 測量電路應該用電流表外接法，供電電路應該用滑動變阻器分壓接法。

3 電流表、電壓表內阻的測量

3.1 電流表內阻的測量

測量電流表的內阻，基本電路為圖8所示。如果沒有電壓表，就沒有辦法測量電流表兩端的電壓，怎么辦呢？引導學生思考，如果增加一只變阻箱，變阻箱的電阻值是可以讀出的，只要對圖8稍加改進為圖9，增加一個電流表A1，不就可以知道電流表兩端電壓了嗎？

例2001年全國理綜高考卷?第29題：實驗室中現有器材如實物圖一（略）所示，有：電池E，電動勢約10V，內阻約1Ω；電流表A1，量程10A，內阻r1約為0.2Ω；電流表A2，量程300mA，內阻r2約為5Ω；電流表A3，量程250mA，內阻r3約為5Ω；電阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω；滑線變阻器R2，最大阻值100Ω；開關S；導線若干。要求用圖10所示的電路測定圖中電流表A的內阻。

（1）在所給的三個電流表中，哪幾個可用此電路精確測出其內阻？

（2）在可測的電流表中任選一個作為測量對象，在實物圖上連成測量電路。

（3）你要讀出的物理量是_____。用這些物理量表示待測內阻的計算公式是_______。

分析 該題（1）考察了實驗中幾只表的組合運用，由于測量精度的要求，所以只能選用電流表A2和A3；(2)考察了實物連線；（3）考察了根據具體電路的實驗原理。實際上，我們還可以進一步考慮，如果沒有圖9中電流表A1，如圖11所示，只要滑動變阻器接入電路的阻值遠大于電流表的內阻，電阻箱接入前后可以認為電路中總電流基本不變。不接入電阻箱時調整滑動變阻器的阻值，讓電流表滿刻度，接入電阻箱后，調整電阻箱的阻值，使電流表的讀數為滿刻度的一半，那么電阻箱的阻值就等于電流表的內阻，這就是我們常稱的電流表半偏法。

3.2 電壓表內阻的測量

測量電壓表的內阻，基本電路為圖12所示，啟發學生類比，圖13、圖14的原理學生就容易想通了。

例如2006年全國理綜高考卷?第22題第（2）題：現要測量某一電壓表V 的內阻。給定的器材有：待測電壓表V （量程2V，內阻約為4kΩ）；電流表mA （量程1.2mA，內阻約500Ω）；直流電源E（電動勢約2.4V，內阻不計）；固定電阻3個：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；電鍵S及導線若干。要求測量時兩電表指針偏轉均超過其量程的一半。

i.試從3個固定電阻中選用1個，與其它器材一起組成測量電路，并在虛線框內畫出測量電路的原理圖。（要求電路中各器材用題中給定的符號標出。）

ii.電路接通后，若電壓表讀數為U，電流表讀數為I，則電壓表內阻RV＝_______。

分析 該題答案（原理圖見虛線框內圖）和前面圖12相比，實驗不要求進行多次測量，簡化了供電電路；將電阻箱變成了固定阻值的電阻，如果選擇R2 或者R3 ，都將超過電壓表的量程。

電阻的測量，由于涉及的因素很多，從儀表讀數、儀器的選擇、電路的設計到實物連線，所以學生覺得很難。但只要我們由淺入深的引導學生理解、運用、融會貫通，難點也能逐步變為不難。

篇3

下面結合例題，對兩種方法(伏安法、半偏法)進行說明，并適當拓展。

1 用電流表、電壓表測電阻的大小(伏安法)

要掌握以下幾點：

（1）測量電路――電流表內接法和外接法選擇。內接法測大電阻，外接法測小電阻。

（2）供電電路――滑動變阻器改變電路中電流時（串聯限流式）是用大電阻控制小電阻；改變電壓時（并聯分壓式）是用小電阻控制大電阻。

（3）電表量程的選擇等。

選用實驗器材一般應根據實驗原理掌握“可行”、“精確”和“方便”的原則。

可行――是指選用的實驗器材要能保持實驗的正常進行；

精確――是指選用的實驗器材在條件允許的前提下要盡可能減小實驗誤差(如電表的指針偏轉要求較大，一般超過三分之一量程)；

方便――是指選用的實驗器材要便于操作。如滑動變阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍，在二者都能滿足實驗要求的情況下，還要考慮阻值大小在實驗操作中是否調節方便。

根據教學大綱及高考考核的要求，選擇電學實驗儀器主要是選擇電表、滑動變阻器、電源等器件，通常可以從以下三方面入手：

(1)根據不讓電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表。首先保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量程。然后合理選擇量程。務必使指針有較大偏轉(一般取滿偏的1／3-2／3左右)，以減少測讀的誤差。

（2）根據電路中可能出現的電流或電壓范圍需選擇滑動變阻器。注意流過滑動變阻器的電流不超過它額定值。對高阻值的變阻器，如果滑動頭稍有移動，使電流電壓有很大變化的，不宜采用。

（3）應根據實驗的基本要求來選擇儀器。對于這種情況，只有熟悉實驗原理，才能做出恰當的選擇。

對器材的選擇的一般步驟是：

找出唯一性的器材草畫電路圖(暫不把電表接入)估算最大值(在限流電路中把滑動變阻器觸頭推向最小值)考慮能否都使電表達到滿偏的1／3以上。

在“伏安法測電阻”和“伏安法測電池電動勢和內電阻”的實驗中，一般選用總阻值較小的滑動變阻器，一者可方便調節，二者可減少誤差。

在滑動變阻器作限流作用時，為使負載Rx（即接入電路的其他電阻）既能得到較寬的電流調節范圍，又能使電流變化均勻，選擇變阻器時，應使其總電阻R0大于Rx，一般在2~5倍為好。

在滑動變阻器作為分壓作用時，一般取滑動變阻器的總電阻R0在0.1Rx~0.5Rx(Rx為負載）之間為好。

1.1 常規法――直接用電流表、電壓表測電阻的大小

運用常規接法，要注意以下幾點：電流表內接法和外接法的選擇；滑動變阻器的串聯限流和并聯分壓兩種接法的選擇；電表量程的選擇等。

例1 已知電阻絲的電阻約為10Ω，現利用下列部分器材測量該電阻，應選用的器材有（只填代號）。畫出用伏安法測上述電阻絲電阻的電路圖。

A.量程是0.6A，內阻是0.5Ω電流表；B.量程是3A，內阻是0.1Ω的電流表；C.量程是3V，內阻是6kΩ的電壓表；D.量程是15V，內阻是30kΩ的電壓表；E.阻值為0~1Ω，額定電流為0.5A的滑動變阻器；F.阻值為0~10Ω，額定電流為2A的滑動變阻器；G.蓄電池（6V）；H.開關一個，導線若干。

析與解 ①先選電源：G。

②選電流表

電源選定后可估算總電流，不連入滑動變阻器時干路電流最大值Imax=610A=0.6A，因此電流表選A。若選B表，會有以下不足：首先0.6A電流太小，指針偏轉范圍不足刻度盤的三分之一，讀數時誤差較大；其次電流表滿偏電流越大，最小刻度即精確度越低，故不選B。

③選電壓表

若選C表，量程3V，則干路總電流要被控制在0．3A以下，由上所選A電流表，指針偏轉可較大。

若選D表，量程15V，電源6V，即615=12.5，此時電壓表指針偏轉范圍不能很好滿足指針在13~23刻度盤范圍，加之15V量程時，精確度太低，為實現電壓和電流表精確度的匹配，應選C表而不選D表。

④選變阻器

由于已選量程是3V的電壓表，滑動變阻器用限流接法時，選0~10Ω的阻值太小(回路電流超電流表量程)，選用0~1000Ω的阻值太大(調節不方便)。因此決定滑動變阻采用分壓電路連接方式。由于電阻絲阻值約為10Ω，為在3V、0．3A以下范圍內調節滑動變阻器，讀取幾組測量值；滑動變阻器應選0~10Ω的。不應選用0~1000Ω的滑動變阻器，一是因為其阻值太大，調壓不靈敏，二是滿足要求的情況下，應盡量選用小規格的器材。

⑤確定電流表的接法。由Rx=10Ω，RA=0.5Ω，RV=6kΩ可得。為減小RA分壓帶來誤差，應選電流表外接。

2 非常規法

指電表在使用過程中不按常規的接法。已知電表的內阻，電流表可以測量電壓；電壓表可以測量電流

“安安”法：是利用兩塊電流表(安培表)測電阻的一種方法，這一方法的創新思維是運用電流表測電壓（或算電壓)，此方法適用于電壓表不能用或沒有電壓表等情形。設計電路時除考慮電流表的量程外，還要考慮滑動變阻器分壓與限流的連接方式。

利用“安安”法測電流表的內阻

例2 從下列實驗器材中選出適當的器材，設計一電路來測量電流表A1的內阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數據。

(1)畫出電路圖，標明所用器材的代號。

A.待測電流表(A1)量程10mA，內阻r1待測(約40Ω)；B.電流表（A2)量程500μA，內阻r2=750Ω；C.電壓表(V)量程10V，內阻r3=10KΩ；D.電阻(R1)阻值約100Ω，作保護電阻用；E.滑動變阻器(R2)總阻值約50Ω；F.電池(E)電動勢1．5V，內值很小。開關一只，導線若干。

（2)若選測量數據中的一組來計算r1，列出計算電流表A1所用的表達式并說明各符號的意義。

析與解 流過電流表A1的電流可自己讀出，只要測出電流表兩端的電壓，根據歐姆定律可求得電壓表的內阻。估計電流表A1滿偏時兩端的電壓約為0．4V，用電壓表測量電壓指針偏轉太小，不合適。由于電流表A2的內阻和滿偏電流已知，可用作電壓表使用，量程為U=I2r2=0．375V。為了安全，用電阻R1與電流表A1串聯，起保護作用。由于滑動變阻器的最大阻值約50Ω，電流表內阻和保護電阻之和約140Ω，為了提高測量的精確度（流過電流表的電流變化較大），滑動變阻器需分壓接法。電路圖如圖2所示。

若在某次測量中，電流表A1和電流表A2的讀數分別為I1和I2，則r1=I2r2I1

“伏伏”法：是利用兩塊電壓表（伏特表）測電阻的一種方法，這一方法的創新思維是運用電壓表測電流（或算電流），此方法適用于電流表不能用或沒有電流表等情形。設計電路時不僅要考慮電壓表的量程，還要考慮滑動變阻器分壓與限流的連接方式。

利用“伏伏”法測電壓表的內阻

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例3 現有器材：電壓表V1(量程2V，內阻約幾千歐)，電壓表V2(量程15V，內阻約幾十千歐)，定值電阻R1(3．0kΩ)，滑動變阻器R(0～200Ω)，直流電源(約6V，內阻不計)，開關，利用這些器材測量電壓表V1的內阻值。

(1)在方框中畫出實驗電路圖。

(2)用已知量和直接測得量表示的電壓表V1內阻的表達式為r=U1R1U2-U1。式中各直接測得量的意義是：________。

析與解 電壓表V1兩端的電壓可直接讀出，只要測出流過電壓表V1的電流，根據歐姆定律可求得電壓表的內阻。電壓表V1滿偏時兩端的電壓為2V，而電壓表V2的量程為15V。為了安全，用電阻R1與電壓表V1串聯后與電壓表V2并聯。由于滑動變阻器的最大阻值(約200Ω)小于并聯電阻之和（約幾千歐)，而電源電動勢約6V，為了提高測量的精確度(電壓表兩端的電壓變化較大)，滑動變阻器需分壓接法。電路圖如圖3所示。

U1是電壓表V1的讀數，U2是電壓表V2的讀數。

3 半偏法

3.1 電流表半偏

例4 圖4是測定電流表內電阻實驗的電路圖。電流表的內電阻約在100Ω左右，滿偏電流為500μA。用電池作電源。

實驗室中配有的可變電阻為：

A.電阻箱，阻值范圍為0~10Ω。

B.電阻箱，阻值范圍為0~9999Ω。

C.電位器，阻值范圍為0~200Ω。

D.電位器，阻值范圍為0~20kΩ。

在上述配有的可變電阻中，電路圖中的R應用____，R′應選用____。（填寫字母代號）

析與解 當接入可變電阻電路部分的電阻遠大于電流表內阻的情況下，閉合開關S2，電路中的總電阻認為不變，即總電流認為不變。R′與Rg并聯，當電流表半偏時，流過R′與Rg的電流認為相等，則Rg等于R′。

正確答案D；C。

3.2 電壓表半偏

例5 現有一量程為3V的電壓表，內阻約3kΩ。為了較準確地測量其內阻，在沒有電流表的情況下，某同學設計了如圖5所示的實驗電路，按此電路可以測出電壓表的內阻。

（1）他的主要操作步驟如下：

A.按圖所示連接電路圖，滑動變阻器的滑片滑到______端。

B.閉合開關S2和開關S1，調節P點位置使電壓表指針指到______。

C.保持R0的滑片不動，斷開開關S2，調節R，使電壓表的指針指到______，記下此時R的值，則所測電壓表的內電阻RV為此時的R值。

（2）本實驗中，若提供以下器材：

A.電池組（電動勢4V）；B.電阻箱（0~999Ω）；C.電阻箱（0~9999Ω）；D.滑動變阻器（0~20Ω，1A）；E.滑動變阻器（0~1kΩ，0.5A)

為完成上述實驗，電阻箱R應選______，滑動變阻順R0應選______(填“大于”、“等于”或“小于”）電壓表內阻的真實值。

析與解 當滑動變阻器并聯部分的電阻遠小于電壓表內阻的情況下，并聯部分電壓基本不變。因此，斷開開關S

2，R與RV串聯，當電壓表半偏時，R與RV的電壓相等，則RV等于R。

（1）的正確答案應為左端；滿刻度；滿刻度的一半。

（2）實際上，斷開開關S2，電阻箱連入電路以后，電路的總電阻變大了，aP端的電壓也將變大一點，為了減小由此產生的對aP端電壓的影響，滑動變阻器的左端部分電阻應遠小于RV，即RV越小系統誤差也越小，則R0應選用D。電阻箱R的總阻值應大于電壓表的內阻，所以R應選用C。

斷開開關S2，電路的總電阻變大了，并聯部分的電壓也稍有增大，當電壓表半偏時，電阻箱兩端的電壓要稍大于電壓表兩端的電壓，即R稍大于RV。因此用這種方法測得的電壓表內阻有系統誤差，是偏大的。

篇4

關鍵詞：伏安法；電阻；課堂實錄

高考中對于電學實驗的考查往往是設計性實驗，題型靈活多變，復習過程中學生普遍反映，這類題目難度較大，突破這類問題的關鍵點是對于伏安法測電阻原理的理解和掌握，因為絕大多數的設計實驗都是圍繞測電阻展開的，扎實的做好伏安法測電阻的實驗原理的學習是非常必要的.

課堂實錄

活動一 引入

教師：投影伏安法測電阻在近五年高考中的命題情況，請同學們觀看投影.（投影略）

學生：觀看統計結果，發現伏安法測電阻在高考中考查頻繁，引起重視，進入課堂學習.

教師：電學實驗是高考必考內容，伏安法測電阻是電學實驗命題的熱點，要引起我們足夠的重視，本節課就結合近幾年的高考試題來復習伏安法測電阻的相關知識.

活動二 電流表的內、外接分析

教師：伏安法測電阻分為電流表內接法和外接法，請同學們結合例題，完成表格.

學生：回顧所學知識，填寫表格.

（1）直觀判斷法――口訣法

例題1 待測電阻約1Ω，電流表A量程0.3A，內阻約Ω，電壓表V量程3.0V，內阻約3kΩ

學生：外接法，測量誤差來源為電壓表分流，測量值比真實值小.

教師：小電阻，外接法，測量值偏小.記憶口訣為“小外小”.

例題2 待測電阻約1kΩ ，電流表A量程mA，內阻約0.0Ω，電壓表V量程V，內阻約kΩ

學生：內接法，測量誤差來源為電流表分壓，測量值比真實值大.

教師：大電阻，內接法，測量值偏大.記憶口訣為“大內大”.

（2）計算法

例題3 待測電阻約300Ω，電壓表V的內阻約3kΩ，電流表A的茸柙20Ω

學生：通過計算總結規律，判斷出用內接法測量誤差會小一些.

教師：用待測電阻Rx與臨界值RARV做比較，Rx大于臨界值采用內接法，小于臨界值采用外接法.

（3）試觸法

例題4 如圖1所示，測未知電阻R的阻值，先將接頭P接在a點，然后接b點，若電壓表示數變化明顯，則P應接到________點誤差較小.

學生：電壓表示數變化明顯，應該接a.

教師：當待測電阻阻值未知時，采用試觸法，分析系統誤差.若電壓表示數變化明顯，說明電流表分壓不可忽略，待測電阻阻值較小，選用外接法，系統誤差小；同理分析，電流表示數變化明顯則選用內接法.

例題 待測電阻約Ω，電流表A量程0.6A，內阻為0.12Ω，電壓表V量程3V，內阻約3kΩ

例題6 待測電阻約30Ω，電流表A量程0.6A，內阻約0.1Ω，電壓表V量程1V，內阻為10kΩ

學生：例題選用電流表內接法，例題6選用電流表外接法.

教師：若電流表或者電壓表的內阻已知，通過分析可以知道采用合適接法，減小測量時的系統誤差.電流表內阻已知：內接法；電壓表內阻已知：外接法.

鞏固練習 （2014年新課標Ⅱ卷）在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為200Ω，電壓表V的內阻約為2kΩ，電流表A的內阻約為10Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖2（a）或（b）所示，結果由公式Rx=U/I計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數.若將圖（a）和（b）中電路圖測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則________（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1________（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值，測量值Rx2________（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值.

學生：獨立完成，鞏固學習成果，學以致用，體驗成功的喜悅.

教師：重視基礎知識和基本原理的考查.

活動三 伏安法測電阻的變式

拓展提升1 待測電阻Rx的阻值約100Ω，提供如下器材：電流表A1（量程40mA、內阻r1=10Ω），電流表A2（量程100mA、內阻r2 約為3Ω），定值電阻R0（阻值為100Ω）.要求實驗原理中沒有系統誤差，電表讀數不得小于其量程的1/2，請畫出測量電阻Rx的電路圖.

學生：思考，討論，作答，體會伏安法的變式考查.

教師：指導學生正確作答.電表內阻已知，電壓表和電流表角色可以互換.而且本題有兩個方案可供選擇，對考生能力要求較高.試題比較開放，有利于學生思維能力的拓展.

拓展提升2 測量實際電流表內阻，給定器材如下：待測電流表G1量程mA，內阻約300Ω，電流表G2量程10mA，內阻約100Ω，定值電阻R1=300Ω，定值電阻R2=10Ω.請設計測量G1內阻的測量電路，要求所用器材盡量少，并標出所選器材的相應字母代號.

學生：思考，討論，作答，總結規律，歸納提升.

教師：指導學生正確作答.定值電阻起到電壓表V的作用，很多題目中電流表或電壓表不符合要求，有的題目中甚至沒有某個電表，需要我們自己構建出符合要求的電表，考查學生的知識遷移能力和設計實驗能力.

拓展提升3 要測量電壓表V1的內阻RV，提供的器材有：待測電壓表V1量程為2V，內阻約2kΩ，電流表A量程0.6A，內阻約0.1Ω，電壓表V2量程V，內阻約為kΩ，定值電阻R1=30Ω，定值電阻R2= 3kΩ.請選擇必要的器材，要求所用器材盡量少，設計一個測量電壓表V1的內阻RV的測量電路.

學生：思考，討論，作答.

教師：分析出電流表不符合要求是本題成功的關鍵之一，定值電阻起到電流表A的作用.

師生總結：以上拓展提升的題目的本質方法――伏安法.

活動四 課堂小結

學生：總結本節課收獲.

教師：考綱要求的電學實驗中的“測金屬絲的電阻率”、“描繪小燈泡的伏安特性曲線”、“測電源電動勢和內阻”，均應用伏安法，而且考題靈活，變式多樣，對考生的應變能力要求非常高，希望大家對伏安法測電阻的知識引起足夠重視.

教學設計說明

《伏安法測電阻》復習課的教學設計，以高考試題及其變式題目為引領展開知識點的復習，充分尊重學生的主體地位，采用了講授和課堂討論相結合的教學方法，教師適時加以引導和思路點撥.選題符合學生的認知，由淺入深，由易到難，既有考查基本原理和基本方法的習題，又有設計實驗，提高學生的設計實驗的能力，引起學生積極思考，培養學生發散思維，避免思維定式.

教學后記與反思

篇5

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關鍵詞：電壓表;電流表;電阻

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A    文章編號：1003-6148（2015）1-0063-1

1    引   言

目前的物理實驗，測量電阻仍然采用伏安法。教材中介紹了用電流表內接法測量電阻，測量結果需用電流表內阻修正，用電流表外接法測量電阻，測量結果需用電壓表內阻修正，而電流表和電壓表的內阻往往又不知道，需要臨時測量，過程繁瑣。如果把測量電路設計為圖1，雖然只增加了一個開關S2和一個一般可調電阻Rw，測量結果中卻完全消除了電表內阻的影響。從本質上講，這種方法也屬于用伏安法間接測量未知電阻Rx。

圖1  電路圖

2    實驗過程

步驟1  按圖1接好電路，將電阻Rw調到最大值，閉合S1和S2，逐漸減小Rw，直到電流表滿偏，記錄電壓表和電流表的讀數U1和I1。

步驟2  保持Rw不變，S1仍閉合，斷開S2，記錄電壓表和電流表的讀數U2和I2。

3    數據分析

設電源電動勢為E，內阻為r，根據步驟1列列方程：

根據步驟2列列方程：

聯立（1）、（2）得

所得Rx僅由U1、I1、U2、I2決定，與E、r、Rg、Rw均無關。

只要電壓表和電流表的精度足夠高，由式（3）算出的Rx就足夠準確，測量精度就足夠高。

一般實驗用電流表最大量程為0.6 A，按0.6 A估算，電源E=3 V，輸出功率P=3 V×0.6 A=1.8 W。對于相串聯的兩節1號電池來講，閉合S1和S2在短時間內讀出U1和I1還是允許的，測量量程為mA級的電流表內阻更沒問題。若實驗室用電子式直流穩壓電源供電，電路工作狀態更加穩定。

實驗電路中，要求可調電阻Rw阻值必須穩定，在步驟2中保持Rw不變，S1閉合，斷開S2時，電流表的讀數I2最好為滿偏的2/3左右，以保證測量具有較高的精度。

參考文獻：

[1]楊月春.對一個RC電路動態響應的研究[J].技術物理教學，2011，（1）：33.

篇6

非理想電表（電流表和電壓表）既是一個測量儀表，又是連接在電路中的一個電阻。要測量其的內阻，命題專家只要對測量原理、實驗器材、實驗方法或對實驗條件稍作變更，便可設計出很多體現考查學生實驗能力的優秀試題。為幫助學生開闊思路，提升實驗能力，筆者向大家介紹幾種測量電表內阻的思路和方法。

1半偏法

【點評】半偏法測電表內阻是實驗室常用的方法，控制實驗條件是關鍵。

2替代法

顧名思義，就是用電阻箱的阻值R替代電壓表或電流表的內阻，使得電路中的電流或電壓保持不變。常用電路如圖3和圖4。

3伏安法

① 測電壓表的內阻。如圖5所示是測量電壓表的內阻的常用電路，測量值Rv=UvIA。一般來說，電壓表的內阻較大，電流表往往是毫安表或微安表，實驗時正確選擇量程是關鍵。為了能測量多組數據，往往需要判斷選擇滑動變阻器分壓接法或限流接法。（如1997全國高考）

②測電流表的內阻。如圖7、圖8所示是測量電流表內阻的常用電路，測量值 。一般來說，電流表的內阻較小，實驗時為了便于電壓表讀數和保護電流表，往往接入保護電阻R。

【點評】伏安法是測電阻的基本方法，但非理想電表又有自己的特點，它能夠反應自己兩端的電壓或通過自己的電流，在用伏安法的時候就應該抓住它"自報"這一特點。

③特殊接法的伏安法。

【例2】從下表中選出適當的器材，設計一個電路，來測量A1的電阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并測得多組數據。

（1）畫出電路圖，標明所選用器材的符號。

篇7

在《普通高中課程標準實驗教科書物理》（選修3-）中提到測定電源電動勢和內阻的方法有多種，可以用一只電壓表和一只電流表，也可以用一只電流表和一只電阻箱，或者用一只電壓表和一只電阻箱，它們的測量原理都是閉合電路歐姆定律但由于電表有內阻，以上方法都存在一定的系統誤差，針對測量電源電動勢和內阻的實驗電路誤差產生可以分成電流表外接電路（相對電源而言）和電流表內接電路兩類下面就電流表外接電路測定方法的誤差進行分析和比較

一、電流表外接法

教材中電路如圖所示，用電壓表和電流表測量出兩組U、I數據，利用U外=E-Ir就可以計算出電源的電動勢E和內阻r圖電路由于電壓表分流存在系統誤差，導致電流表讀數I測（測量值）小于電源的實際輸出電流I真（真實值），從而產生誤差對于誤差分析和比較我們可以通過以下幾種方法來加以分析

公式推導法

設電壓表兩次測量值分別為U測和U測，電流表兩次測量值分別為I測和I測，則又

U=E-Ir

得： E測=U測I測-U測I測

I測-I測，

r測=U測-U測I

測-I測，

而實際上由于電壓表分流作用真正的數據應變成：

U測=E-（I測+IV）r=E-（I測+

U測RV）r

，將數據帶入有

E真=

U測I測-U測I測

I測-I測-

U測-U測RV

>E測，r真=

U測-U測

I測-I測-

U測-U測RV

>r測

說明電動勢和內阻的測量值均小于它們的真實值

等效電源法

我們將圖中的電壓表和電源等效為一新電源，如圖虛線框所示，這時電源與電壓表并聯，這個等效電源的內阻r內（也就是測量值r測）為r和RV的并聯電阻，即

r測=r內=rRVr+RV由并聯時相當于增加導體的橫截面積，所以并聯時總電阻小于任何一個分電阻知， r內

等效電源的電動勢為電壓表和電源組成回路的路端電壓E測，也就是測量值，即

從上分析我們還可以知道，要減小誤差，所選擇的電壓表內阻應適當大些，使得

3等效替代電流表法（用電阻箱來替代電流表，即伏組法）

如教材中用電壓表和電阻箱來測電源的電動勢和內阻，如圖3所示，實際上是用電壓表示數U和電阻箱電阻R來替代電流表示數I，但誤差的本質相同，只不過公式由

現變成U=E-URr，同樣由電壓表的分流作用使得r測

篇8

1實驗探知電壓表串聯在電路中的現象

電壓表串聯在電路中有什么現象，光憑教師的說教，學生是不會理解的，必須身臨其境，通過實驗看到現象，記憶才能深刻.為增加感性認識，可按圖1電路圖連接電路，閉合開關，觀察實驗現象.

一定要讓學生在實驗中看到現象，不要急于求成，否則印象還是不深刻.本實驗的現象是：閉合開關后，小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表的示數將很大，約為電源電壓.為什么會出現這樣特別的現象呢？

2運用賦值法分析

在物理學中，常根據其具體情況，合理、巧妙地對一些物理量進行賦值，根據物理規律進行推算，能使問題得到簡捷有效的解決，這就是物理學中常用的賦值法.注意：賦值不是隨便的賦值，而是根據實際情況進行科學的賦值.下面根據本題的實際情況進行賦值：兩節干電池，電源電壓為3 V，電流表內阻很小，相當于導線，其內阻約為0.1 Ω，電壓表內阻很大，其內阻約為104 Ω以上，小燈泡的內阻約為10 Ω.下面根據歐姆定律和串聯的知識進行分析計算.

總電阻R=RA+RV+RL=0.1 Ω+104 Ω+10 Ω

≈104 Ω，

電路中的電流I=3 V 104 Ω=3×10-4 A，

這個電流非常小，與電流表的最小分度值0.02 A相比較，

3×10-4 A/0.02 A=1.5/100，

電流表的一個小格非常小，而指針偏轉不到一個最小格的百分之二，指針偏轉這么小的角度，人眼是分辨不出來的，這就是為什么指針不動，電流表無示數的原因.

電壓表的示數

UV=IRV≈3×10-4 A×104 Ω=3 V，

通過計算可知電壓表的示數很大，約為電源電壓.

因此，電壓表串聯在電路中，由于電壓表的內阻很大，會使電路中的電流很小，以至于電流表指針偏轉人眼都洞察不出來，可以認為電流表無示數；而電壓表的內阻很大，分壓很大，幾乎接近電源電壓，可以認為電壓表示數很大，就是電源電壓，這樣分析與實驗結果就吻合了，學生很容易接受，也加深了學生對歐姆定律和串聯知識的理解.

3電路中的故障及分析

例1如圖2（a）所示的串聯電路，若L1斷路將有何現象？

L1斷路的等效電路如圖2（b）所示，實質就是把電壓表串聯在電路中，與前面的圖1情況相同，現象是電流表無示數，小燈泡不亮，電壓表有示數，且很大等于電源電壓.

若再用電壓表測量L2的電壓，其等效電路如圖2（c）所示，整個電路斷路，電流表、電壓表都無示數，小燈泡不亮.

例2如圖3（a）所示，小明在測量小燈泡電阻的實驗中，閉合開關后發現，小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數且很大，試分析電路中出現的故障是什么？

這是近年來中考常出的題目，電路中出現的故障是小燈泡處出現了斷路現象，這可能是小燈泡與燈座接觸不良，也可能是燈絲斷了.同學們只要把小燈泡從電路中去掉，如圖3（b）所示，小燈泡斷路時實質是電壓表串聯在電路中了，本題出現的現象就是電壓表串聯在電路中的現象，反之，只要出現這種現象，就意味著電壓表兩接線柱間出現了斷路現象.

篇9

1物理實驗的探究方法

學生實驗作為一項科學實踐，應該建立在學生的日常思維上.即：“做什么根據什么做怎么做怎樣才能做到更好得到的結果是什么結果中存在哪些缺陷有待完善”這一思維模式上.所謂“做什么”就是指實驗目的，“根據什么做”就是實驗原理，“怎樣做”和“怎樣做得更好”就是合理選擇實驗儀器和實驗設計，要想得到科學、可靠地結果，就必須采取科學的方法采集和處理數據，實驗應該是嚴謹的，因此必須對系統誤差和偶然誤差進行分析.在實驗教學中，可以用下面的表格描述出來.

2學生實驗能力培養實例分析

在高中物理實驗中，電阻的測量是最普遍的，不同元件的特性不同，測量方法也會存在差異，但是探究的思路是相同的，下面就導體電阻的測量、電流表內阻的測量以及測定電源的電動勢和內阻，說明如何在實驗教學中培養學生的探究能力.

就物理知識而言，實驗目的都是測電阻，實驗中用到的物理定律都是歐姆定律（部分電路歐姆定律和閉合電路歐姆定律），需要測量的物理量都是流經被測元件的電流和被測元件兩端的電壓.據此我們可以設計圖1、2、3所示的三個被測電路①.由于被測元件的特性不同，就要根據儀器原理進行修改和完善.在測量電阻的阻值（圖1），要依據電壓表、電流表的內阻與被測電阻的大小關系，判定采取電流表內接還是外接.若被測電阻較小，圖1可以滿足要求，若被測電阻較大，則需要電流表內接以減小系統誤差（如圖4）.測量電流表的內阻（圖2），要考慮到被測電流表A1能夠顯示自身的電流，所以電流表A是多余的，由電壓表的原理可知，普通電壓表量程大，不能準確測得被測電流表兩端的電壓，需要小量程的電壓表.如此小的電壓往往是用已知內阻的電流表來測得，即UA=IARA.圖2所示的被測電路修改為圖5.被測電流表的阻值RA1=IARAIA1.在圖3所示的實驗中，為了圖象法處理數據時，I-U圖線有較大的斜率，若電流表內阻已知，可以將電流表接在內側，如圖6所示，電池的內阻r=U2-U1I1-I2-RA.（其中U2-U1I1-I2為圖線的斜率）.

篇10

戴維南定理（又譯為戴維寧定理）又稱等效電壓源定律，是由法國科學家戴維南于1883年提出的一個電學定理。由于早在1853年，亥姆霍茲也提出過本定理，所以又稱亥姆霍茲-戴維南定理。它的內容是這樣的：對于含獨立源、線性電阻和線性受控源的單口網絡，都可以用一個電壓源與電阻相串聯的單口網絡來等效，這個電壓源的電壓，就是此單口網絡的開路電壓，這個串聯電阻就是從此單口網絡兩端看進去，當網絡內部所有獨立源均置零以后的等效電阻。

在“測定電池的電動勢和內阻”的實驗中，如果采用如圖1所示的電路，其系統誤差主要來自于電壓表的分流，導致安培表沒有準確地測量干路的電流。用戴維南定理去處理，相當于本電路測量的是如圖3所示等效電源的電動勢和內阻。設電壓表內阻為RV，所測電源的電動勢為E、內阻為r。由戴維南定理，易知所測的等效電動勢為E'=―E，r'=―，顯然其電動勢和內阻的測量值都比實際值要小，但是教材上本實驗要求測量的是干電池的電動勢和內阻，而干電池的內阻遠小于電壓表內阻，所以兩個測量值和實際值都很接近。

如果選擇圖2電路進行測量，其系統誤差主要是來自于電流表的分壓，導致電壓表沒有準確測量路端電壓。從等效電路的角度出發，使用圖2電路進行測量相當于測量的是圖4所示的a、b之間的等效電源的電動勢和內阻。設電流表的內阻為RA，由戴維南定理可知，所測的等效電動勢為E'=E，r'=RA+r。由于電流表的內阻和干電池的內阻接近，所以雖然圖2 電路的電動勢測量沒有系統誤差，但是內阻的測量值誤差較大。這就是書本選用圖1所示電路進行測量的原因。

但是，不是所有的電池電動勢和內阻的測量圖1電路都優于圖2電路，其電路的選擇要看測量的是什么樣的電源，如下例所示：

【例題】測量“水果電池”的電動勢和內電阻的實驗中，將一銅片和一鋅片分別插入同一只蘋果內，就構成了簡單的“水果電池”，其電動勢約為1.5V，可是這種電池并不能點亮額定電壓為1.5V，額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡。原因是流過小燈泡的電流太小了，經實驗測定電流約為3mA。現有下列器材：

待測“水果電池”

電流表A ：滿偏電流3mA，電阻約10Ω

電壓表V ：量程1.5V，電阻約1000Ω

滑動變阻器R1： 30Ω

滑動變阻器R2： 30kΩ

開關、導線等實驗器材

（1）本實驗應該選用哪種規格的滑動變阻器？

（2）若不計測量中的偶然誤差，用這種方法測量得出的電動勢和內電阻的值與真實值相比較，電動勢E （選填“偏大”或“相等”或“偏小”），內電阻r （選填“偏大”或“相等”或“偏小”）。

就本題而言，“水果電池”的電動勢約為1.5V，電流約為3mA，估算其內阻約為500Ω，為了使電路中電流變化范圍大一些，選用與電源內阻接近的滑動變阻器，故選用R2。比較電池內阻和電流表、電壓表的關系，可知，其內阻與電壓表的內阻較為接近，遠大于電流表的內阻。由前面的敘述可知：應該選用如圖2所示電路測量。此時，不計偶然誤差，其電動勢測量值準確，內阻偏大。由戴維南定理，所測內阻為RA+r約為510Ω，如果選擇圖1所示電路則所測電阻為―，約為333Ω，顯然圖2電路較圖1電路更為接近實際值。