电流表内阻的测量.docx

实验:电流表内阻测量方法汇总
【编者按】电流表内阻测量是中学物理电学部分非常重要的内容,在历年高考中,实验部分电流表内阻的测量一直是经常考察的一部分。这部分内容学****平时要善于总结,归纳电学实验的特点,灵活运用各种方法。下边就具体讲解一下电流表内阻的测量,主要讲解七种电流表内阻测量的方法。
灵敏电流表是用来测定电路中电流强度且灵敏度很高的仪表。它有三个参数:满偏电流Ig、满偏时电流表两端的电压Ug和内阻如果rg。一般灵敏电流表的Ig为几十微安到几毫安,rg为几十到几百欧姆,Ug=Igrg也很小。将电流表改装为其他电表时要测定它的内阻,根据提供的器材不同,可以设计出不同的测量方案。练****用多种方法测定电流表的内阻,可以培养学生思维的发散性、创造性、实验设计能力和综合实验技能。
一、利用两个电流表法测电流表的内阻
两个电流表法是利用两块电流表测电阻的一种方法,这一方法的创新思维是运用电流表测电压(或算电压),此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。设计电路时除考虑电流表的量程外,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。
【例1】从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据。
(1)画出实验电路图:标明所用器材的代号。
(2)若选取测量中的一组数据来计算r1,则所用的表达式r1= ,式中各符号的意义是: 。器材(代号)与规格如下:
电流表A1,量程10mA,内阻待测(约40Ω);
电流表A2,量程500μA,内阻热,r2=750Ω;
电压表V,量程10V,内阻r2=10kΩ
电阻R1阻值约为100Ω;
滑动变阻器R2,总阻值约50Ω;
电池E,,内阻很小;
电键K,导线若干。
分析:大多数考生看到此题,第一感觉考虑的就是伏安法,由于没有考虑电表的量程,当然做不正确。少数考生想到要满足“有尽可能高的精确度”的条件,认为电压U的测定,不能选量程是10V的电压表。,但由于缺乏创新精神,想不出其他方法,也做不正确。只有极少数有“安安”法新思路的考生才能做正确。
解析:将电流表A2并联在电流表A1的两端,利用电流表测量电压;要满足“多测几组数据”,滑动变阻器R2采用分压接法;实验电路如图所示,其表达式r1=I2r2/I1,式中I1、I2、r1、r2分别表示通过电流表A1、A2的电流和它们的内阻。
二、利用“加R”法测电流表的内阻
“加R”法又叫“加保护电阻”法。在运用伏安法测电阻时,由于电压表或电流表的量程太小或太大,为了满足安全、精确的原则,加保护电阻的方法就应运而生,设计电路时不仅要考虑电压表和电流表的量程,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。
【例2】—,现要测量其内阻,可选用的器材如下:
A. 待测的电流表A1();
B. 电压表V1(量程3V,内阻约2kΩ);
C. 滑动变阻器R1(最大电阻10Ω);
D. 定值电阻R2(阻值5Ω);
E. 电源E(电动势4V)
F. 电键S及导线若干。
(1)画出实验电路图;(2)如测得电压表的读数为U,电流表的读数为I,则电流b表A1内阻的表达式