關於電表內阻測量實驗設計問題的歸類分析
高考要求考生具有一定實驗設計能力，電表內阻測量的實驗設計測量是乙個熱點問題，本文就這種問題進行歸類分析。
一、用多用電表歐姆檔測量（粗測用萬用表）
電流錶可以看作乙個能顯示通過自身電流的電阻，電壓表是乙個可以顯示其兩端電壓的電阻，既然可以看作電阻，也就能用多用電表的歐姆檔進行測量。
例1．圖1-1所示，有一電阻未知（約為25k~35k）,量程未知（約25v～35v）
直流電壓表，以及乙個多用電表，其歐姆檔刻度盤上電阻刻度中間約為30。要用這兩個電表配合，測出電壓表內阻rv
（1）歐姆表的選擇開關撥至倍率「×_______檔」；多用電表紅錶筆接電壓表的 （正或負）接線柱，黑錶筆接 （正或負）接線柱。（如圖1-2）
（2）實驗中，測量電壓表的讀數為u，歐姆表指標所刻度為n，則電壓表內阻rvk
二、用伏安法測電表內電阻（兩表一變想伏安）
相關實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線；測定金屬的電阻率
電流錶可以顯示通過的電流大小，測出加在其兩端的電壓即可求其電阻（如圖2-1甲）；電壓表可以顯示加在其兩端電壓大小，測出通過它的電流即可求其內阻（如圖2-1乙）。
應注意允許加在電流錶兩端的電壓往往很小，允許通過電壓的電流也很小，這種測量方法特別要注意量程的選擇。必要時，已知內阻的電壓表可當電流錶使用，已知內阻的電流錶也可當電壓表使用。
例2．實驗室有一電壓表量程為150mv，內阻約為150，要測量其內阻，可供選擇的器材如下：乾電池e（電動勢為1.5v），滑線變阻器r（0～15），電流錶（有1.
5ma ，15ma ，150ma 三個量程）及開關k和導線若干。
（1）請設計測量電路，並畫出原理圖。
（2）該實驗中電流錶使用的量程為______ma；若測量電壓表讀數為150mv，電流錶讀數為1.05ma，則電壓表內阻rmv為取三位有效數字）
例3．從下表中選出適當的實驗器材，設計一電路來測量電流錶a1的內阻r1 ，要求方法簡捷，又盡可能高的測量精度，並能測量得多組資料。
（1）畫出電路圖，標明所用器材的代號。
（2）用測量資料中的一組來計算r1，則所用的表示式為r1式中各符號的意義是
練習1：2007海南卷圖１中電源電動勢為ｅ，內阻可忽略不計；電流錶具有一定的內阻，電壓表的內阻不是無限大，ｓ為單刀雙擲開關，ｒ為待測電阻。當ｓ向電壓表一側閉合時，電壓表讀數為u1,電流錶讀數為i1；當ｓ向ｒ一側閉合時，電流錶讀數為i2。
（１）根據已知條件與測量資料，可以得出待測電阻
（２）根據圖１所給出的電路，在圖２的各器件實物圖之間畫出連線的導線。
三、半偏法測電表內阻（測表內阻用半偏）
半偏法測電阻內阻是電表內阻測量的常見方法，要通過分析電路學會分析誤差，並以此為依據，選擇合適器材。 （相關實驗：將電流錶改裝成電壓表）
例4.在把電流錶改裝成電壓表的實驗中，測定電流錶的內阻時，備有如下器材：
①電流錶（量程2ma，內阻約幾十歐）
②滑動變阻器（阻值範圍0—50，額定電流1.5a）
③電阻箱（阻值範圍0—999）
④電阻箱（阻值範圍0—9999）
⑤電源（電動勢2v，有內阻）
⑥電源（電動勢12v，有內阻）
另外有開關和導線若干。
（1）採用圖3-1所示的電路測電流錶的內阻，並且要得到較高的精確度，那麼從以上器材中，r1應選用r2應選用電源應選用用所給器材的代號填寫）
（2）實驗時要進行的步驟有
a.合上s1
b.合上s2
c.將r1的阻值調到最大
d.調節r1的阻值，使電流錶指標偏轉到滿刻度ig
e.調節r2的阻值，使電流錶指標偏轉到滿刻度的一半ig/2
f.記下r2的阻值
g.按右上圖所示的電路圖連線好電路
以上步驟的合理順序是
（3）若步驟f中記錄的r2阻值為100，則被測電流錶的內阻rg的測量值為 .
（4）電流錶內阻的測量值與其真實值的大小關係是r測 r真.（填「＞」、「＜」或「＝」）
練習2：（07年全國卷ⅱ） 有一電流錶，量程為1ma，內阻rg約為100ω。要求測量其內阻。
可選用的器材有：電阻箱r0，最大阻值為99999.9；滑動變阻器甲，最大最值為10kω；滑動變阻器乙，最大最值為2kω；電源e1，電動勢約為2v，內阻不計；電源e2，電動勢約為6v，內阻不計；開關2個，導線若干。
採用的測量電路圖如圖所示，實驗步驟如下：a、斷開s1和s2，將r調到最大；b、合上s1，調節r使電流錶滿偏；c、合上s2，調節調節r1使電流錶半偏，此時可以認為電流錶的內阻rg= r1。試問：
（ⅰ）上述可供選擇的器材中，可變電阻r1應該選擇為了使測量盡量精確，可變電阻r應該選擇電源e應該選擇
（ⅱ）認為內阻rg= r1，此結果與的真實值相比_______（填「偏大」、「偏小」或「相等」）
四、等效替代法測電表內阻(一表一箱用替代)
用乙個電阻箱替代待測電表，而使電路中的各部分電壓（或電流）不變，則電阻箱的讀數即為該電表的內阻。
如圖10所示電路就是用等效法測量電阻的一種實驗電路。其中是rx待測電阻，r是滑動變阻器，ro是電阻箱（電阻箱的最大電阻值大於rx）。其實驗步驟如下：
（1）按照電路圖連線好電路，在閉合開關前，將滑動變阻器r的滑片p置於滑動變阻器的阻值最大端，並且將電阻箱ro的阻值調至最大。
（2）閉合開關s。
（3）閉合開關s2，調節滑動變阻器r的滑片p，使電流錶指標指在適當的位置，記下此時電流錶的示數i。
（4）先斷開開關s2，再閉合開關s1，保持滑動變阻器r的電阻不變，調節電阻箱ro的阻值，使電流錶的示數仍為i，讀出此時電阻箱的阻值，則它就是我們測得的待測電阻的阻值。
例5.實驗室有一塊量程為500μa，內阻為約為200的微安表，需要準確的測量它的內電阻，有人設計了如圖4-1所示的電路，其中有關器材規格如下，毫安表ma（量程為1ma，內阻約為100），滑動變阻器r1（20，1a），電阻箱r2（999.9），直流電源e（3v，內阻很小）。
（1）為保證實驗操作過程中的安全（不論r1如何調節）定值電阻r3的阻值至少為 .
（2）簡述測量的主要步驟，並說明測量結果
練習3：(07上海卷) 為了測量乙個阻值較大的末知電阻，某同學使用了乾電池（1.5v），毫安表（1ma），電阻箱（0-9999），電鍵，導線等器材。
該同學設計的實驗電路如圖（a）所示，實驗時，將電阻箱阻值置於最大，斷開k2，閉合k1，減小電阻箱的阻值，使電流錶的示數為i1＝1.00ma，記錄電流強度值；然後保持電阻箱阻值不變，斷開k1，閉合k2，此時電流表示數為i1＝0.80ma，記錄電流強度值。
由此可得被測電阻的阻值為
經分析，該同學認為上述方案中電源電動勢的值可能與標稱值不一致，因此會造成誤差。為避免電源對實驗結果的影響，又設計了如圖（b）所示的實驗電路，實驗過程如下：
斷開k1，閉合k2，此時電流錶指標處於某一位置，記錄相應的電流值，其大小為i；斷開k2，閉合k1，調節電阻箱的阻值，使電流錶的示數為______，記錄此時電阻箱的阻值，其大小為r0。由此可測出rx
練習4：（08年長沙模擬） 乙個量程ig = 1ma的電流錶串聯乙個電阻r0之後的總阻值r約1kω．某同學使用如圖7所示的電路原理圖來測量該電流錶的總阻值r．
（1）已知電源e、電阻箱r1和滑動變阻器r2都能滿足實驗所需要的條件，請簡要寫出完成接線後的主要實驗步驟
（2）用實驗步驟中的測得量表示r，表示式為r
（3）實驗室可供選擇的電源e有
a．電動勢約1.5v，內阻約1ω； b．電動勢約6v，內阻約4ω．
可供選擇的滑動變阻器r2有
c．阻值0 ~ 20ω，額定電流2a； d．阻值0 ~ 100ω，額定電流1a．
為了比較準確地測量出電流錶的總阻值r，應選用的電源是_______；應選用的滑動變阻器是______．（填儀器前的字母代號）
（4）本實驗中電流錶的總阻值r的測量值與真實值相比，有______．
a． > b． < c． = d．可能大於，也可能小於
五、同種電表配合定值電阻進行測量
兩個電流錶（電流錶a1內阻待測，電流錶a2內阻未知），和乙個已知定值電阻r.可以用如圖5-1甲所示電路進行測量，當電流錶a1，電流錶a2的示數分別為i1，i2時，。
兩個電壓表v1，v2（v1內阻待測，v2內阻未知）和乙個已知定值電阻r，可以用如圖5-1乙所示的電路測量。當v1，v2的示數分別為u1，u2時，。
關於這種測量方法有三點需要說明一下。
一、同一電路中的兩電表量程相差不能太大，電路接通時，調節r＇能使兩電表指標同時有較大角度的偏轉，便於進行讀數，減小偶然誤差。
二、由於電流錶的內阻通常較小，圖甲中滑動變阻器r＇接成限流式，而圖乙中由於電壓表的內阻一般較大，r＇接成分壓式。
三、若除待測電表以外的另一電表內阻已知，則可用伏安法直接測量。
以上是對電表內阻測量的實驗設計的問題歸納小結，掌握文中提到的五種方法，這種通常很有難度的問題變得容易多了。
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