【教学论文】分类探究电表内阻的测量方法【教师职称评定】

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1、分类探究电表内阻的测量方法从近几年各地高考及备考情况来看，电学试验集中考察电表内阻的测量，且以上海的“开放型”模式尤为突出，所谓开放型，具体题目就是给予了必要的测量器材，以器材设计（最佳）测量方案。这种题目的确是较好的考察了学生的分析问题、解决问题的能力，在培养学生发散思维方面也有一定的作用。可以说它代表了一种考察趋势。一：两表组合，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=，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

2、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）。我们须作的工作就是想办法测量另一未知的物理量。1、被测电压表与电流表组合【例1】某电压表的内阻在20kΩ～50kΩ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A1(量程200μA)电流表A2(量程50mA)电流表A3(量程0.6A)滑动变阻器R（最大阻值1kΩ）电源E(电动势4V)开关、导线⑴所提供的电流表中，应选_

3、______________(填字母代号)⑵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150μA，从精确度和电表的安全角度考虑，应选量程200μA的A1。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、被测电压表与电压表组合【例2】现有如下器材电压表V1(量程3V，内阻约几千欧)电压表V2

4、(量程15V，内阻约几十千欧)定值电阻R1（3.0kΩ）滑动变阻器R（0～1750Ω）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V1的内阻。⑴画出试验原理图⑵用已知量和直接测得的量表示电压表V1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V1”看作一个电阻，其电压无需另外测量。只要测量电流即可，问题是没有电流表可选择。为测电流，只能在电压表V2、定值电阻R1上作文章。方案一：如图1-1，将电压表V1、V2直接串联，利用V2

5、的电压示数与其内阻的比值求电流，问题是不知道电压表V2内阻的准确值。该方案被否定。方案二：如图1-2，将电压表V2和定值电阻R1组合，用V2的电压示数与定值电阻R1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V2的分流作用）。方案三：如图1-3，将电压表V1、R1串接，电压表V2测它们俩的电压。电压表V2的示数U2减去电压表V1的示数U1等于定值电阻R1两端的电压，这样求得的电流即是电压表V1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、被

6、测电流表与电流表组合【例3】（2001高考理综变形）实验室中有如下器材电源（电动势约10V，内阻约1Ω）电流表A1(量程250mA,内阻r1约5Ω)电流表A2(量程300mA，内阻r2约5Ω)电阻箱R1（最大阻值9999.9Ω）滑线变阻器（最大阻值100Ω）开关、导线要求测量电流表A1的内阻⑴画出试验原理图⑵用已知量和直接测得的量表示电压表V1的内阻的表达式r=_________式中各直接测得量的意义_________________【探究】：把“待测电流表A1”看作一个电阻，且该电阻可以显示自己的电流，无需另外测量。根据欧

7、姆定律，我们只需测出其电压即可。但是所给器材中没有电压表，只能用电流表A2、电阻箱R1组合成‘电压表'。方案一：如图3-1，将电流表A2和电阻箱R1串接，电流表A2读数与电阻箱阻值的乘积作为电流表A1两端的电压。由于电流表A2的分压作用，导致电流表A1两端的电压不准。方案二：电路如图3-2，电流表A2和电流表A1之差为电阻箱R1的电流，该电流与电阻箱阻值的乘积为电流表A1两端的电压，并且不存在系统误差。试验原理图如图3-3所示4、被测电流表与‘电压表'组合【例4】（2000年全国）选择合适的器材，设计一电路来测量电流表A1的

8、内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据电流表A1（量程10mA，内阻r1待测、约40Ω）电流表A2（量程500μA，内阻r2=750Ω）电压表V(量程10V，内阻r3=10kΩ)电阻R1(阻值约100Ω，做保护电阻用)滑动变阻器R2(总阻值约50Ω)电源E（电动势1