如何测电压表的内阻

如何测电压表的内阻？

在高中物理教学中，电压表内阻的测量是电学设计性实验中的一个教学重点。在高考

中是一个高考热点，在最近几年各地的高考中均有涉及，下面根据笔者长期一线教学的经验从各方面进行分析总结，希望对大家有所帮助。 一、电路汇粹

测电压表内阻的常见方法是伏安法，结合实验中实际提供的器材又下面不同的变形，主要用到的电路如下： 1．伏安法测电压表内阻

图1

如图1，直接用电流表测量待测电压表电流，测量结果为RV

图

2 U

，存在的问题是A表的I

读数太小，可用图2进行改进，其中R是电阻箱或电阻值已知的电阻RV2．串伏法测电压表内阻

图3

图4

UR

I2RU

若实验中没有量程合适的电流表，也可用内阻已知的电压表当电流表使用来进行测量，如图3，设V1是待测电压表，内阻为r1，V2是内阻已知的电压表，内阻为r2，则有：r1

U1r2

，U2

当V2的满偏电流比V1的满偏电流小得多时，可用电阻箱或电阻值已知的电阻R当作分流电阻进行改进，r1

U1Rr2

，当V2的满偏电流比V1的满偏电流大得多时，两表交换位置，

U2(Rr2)

结果另外计算。

3．并伏法测电压表内阻

若实验中没有量程合适的电流表，

箱当电流表使用来进行测量，这叫做并伏法，如图5，不需要知道A2的内阻r2，则有：

r1

U1R

U2U1

图6

4．伏阻法测电压表内阻

若实验中用到的电源是理想的电源，即内阻为零，则直接用电阻箱就行，如下图6，实验中需要从电阻箱上取两个阻值

E

R1、R2，设电流表对应电压为U1、U2，则有：r1

二、精彩回放

(U1U2)R1R2

R1U2R2U1

例1．从下列实验器材中选出适当的器材，设计实验电路来测量两个电压表的内阻，要求方法简捷，操作方便，可进行多次测量并有尽可能高的测量精度． A．待测电压表V1，量程0～3V，内电阻约20kΩ～40kΩ B．待测电压表V2，量程0～6V，内电阻约40kΩ～80kΩ C．电阻箱R1，阻值范围0～99999.9Ω D．电阻箱R2，阻值范围0～99.99Ω

E．滑动变阻器R3，阻值范围0～250Ω，额定电流2.5A F．滑动变阻器R4，阻值0～20Ω，额定电流2A G．电池组，电动势为6V，内电阻为0.5Ω H．单刀开关若干和导线若干

（1）请设计一个测量电路，并在下面的方框中画出电路图．

（2）实验器材选择除A、B、G、H外，电阻箱应选用： ，滑动变阻器应选用： （用器材前的字母表示）．

（3）写出需要测量的物理量；给出RV1和RV2的表达式．要求写出推导过程． 解析：（1）结合题目提供的器材和上面的电路汇粹，我们可设计如下电路： （2）结合电路我们不难确定电阻箱应选用C，滑动变阻器应选用F （3）实验步骤如下：

断开开关S2，读出两只电压表的示数U1、U2；

、U2，电 合上开关S2后，测出两只电压表的示数为U1

阻箱的示数为R． 根据测量结果有：

○

1U1U2 ； RV1

RV1RV2

U

U2RV2RRV2R

两式联立解得：

U2U1U2U1

RV1R

U2U2

U2U1U2U1

RV2R

U1U2

总而言之，在测电压表的内阻的实验中，我们主要用到的是伏安法，其原则就是，内

阻已知的电压表能当电流表使用，内阻已知的电流表能当电压表使用，关键是结合实验提供的器材尽可能的变出“电流表”。 作者： 湖北 乾华高

如何测电压表的内阻？

在高中物理教学中，电压表内阻的测量是电学设计性实验中的一个教学重点。在高考

中是一个高考热点，在最近几年各地的高考中均有涉及，下面根据笔者长期一线教学的经验从各方面进行分析总结，希望对大家有所帮助。 一、电路汇粹

测电压表内阻的常见方法是伏安法，结合实验中实际提供的器材又下面不同的变形，主要用到的电路如下： 1．伏安法测电压表内阻

图1

如图1，直接用电流表测量待测电压表电流，测量结果为RV

图

2 U

，存在的问题是A表的I

读数太小，可用图2进行改进，其中R是电阻箱或电阻值已知的电阻RV2．串伏法测电压表内阻

图3

图4

UR

I2RU

若实验中没有量程合适的电流表，也可用内阻已知的电压表当电流表使用来进行测量，如图3，设V1是待测电压表，内阻为r1，V2是内阻已知的电压表，内阻为r2，则有：r1

U1r2

，U2

当V2的满偏电流比V1的满偏电流小得多时，可用电阻箱或电阻值已知的电阻R当作分流电阻进行改进，r1

U1Rr2

，当V2的满偏电流比V1的满偏电流大得多时，两表交换位置，

U2(Rr2)

结果另外计算。

3．并伏法测电压表内阻

若实验中没有量程合适的电流表，

箱当电流表使用来进行测量，这叫做并伏法，如图5，不需要知道A2的内阻r2，则有：

r1

U1R

U2U1

图6

4．伏阻法测电压表内阻

若实验中用到的电源是理想的电源，即内阻为零，则直接用电阻箱就行，如下图6，实验中需要从电阻箱上取两个阻值

E

R1、R2，设电流表对应电压为U1、U2，则有：r1

二、精彩回放

(U1U2)R1R2

R1U2R2U1

例1．从下列实验器材中选出适当的器材，设计实验电路来测量两个电压表的内阻，要求方法简捷，操作方便，可进行多次测量并有尽可能高的测量精度． A．待测电压表V1，量程0～3V，内电阻约20kΩ～40kΩ B．待测电压表V2，量程0～6V，内电阻约40kΩ～80kΩ C．电阻箱R1，阻值范围0～99999.9Ω D．电阻箱R2，阻值范围0～99.99Ω

E．滑动变阻器R3，阻值范围0～250Ω，额定电流2.5A F．滑动变阻器R4，阻值0～20Ω，额定电流2A G．电池组，电动势为6V，内电阻为0.5Ω H．单刀开关若干和导线若干

（1）请设计一个测量电路，并在下面的方框中画出电路图．

（2）实验器材选择除A、B、G、H外，电阻箱应选用： ，滑动变阻器应选用： （用器材前的字母表示）．

（3）写出需要测量的物理量；给出RV1和RV2的表达式．要求写出推导过程． 解析：（1）结合题目提供的器材和上面的电路汇粹，我们可设计如下电路： （2）结合电路我们不难确定电阻箱应选用C，滑动变阻器应选用F （3）实验步骤如下：

断开开关S2，读出两只电压表的示数U1、U2；

、U2，电 合上开关S2后，测出两只电压表的示数为U1

阻箱的示数为R． 根据测量结果有：

○

1U1U2 ； RV1

RV1RV2

U

U2RV2RRV2R

两式联立解得：

U2U1U2U1

RV1R

U2U2

U2U1U2U1

RV2R

U1U2

总而言之，在测电压表的内阻的实验中，我们主要用到的是伏安法，其原则就是，内

阻已知的电压表能当电流表使用，内阻已知的电流表能当电压表使用，关键是结合实验提供的器材尽可能的变出“电流表”。 作者： 湖北 乾华高