1. 利用伏安法测量
电压表是测定电路两端电压的仪器,理想电压表的内阻可视为无限大,但实际使用的电压表内阻并不是无限大。为了测量某一电压表的内阻,给出的器材有:A. 待测电压表(0-3V,内阻在3.5-4.5
之间);B. 电流表(0-1mA);C. 滑动变阻器(0-50
);D. 电源(1.5V的干电池两节);E. 开关和若干导线。利用伏安法
,测量电压表示数U和电流表示数I即可,由于滑动变阻器*大阻值远小于被测内阻值,为了满足多测几组数据,利用作图法求电压表的内阻,应选用滑动变阻器分压式电路,电路如图1所示。
图1
2. 利用欧姆表测量
欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的,已知欧姆表刻度盘上中央刻度值为“20”,现用欧姆表测量一个内阻约为几千欧的电压表,实验中应把欧姆表选择开关调至×100挡,若欧姆表的读数如图2所示,则该电压表内阻阻值为2500
。
图2
3. 利用半偏法测量
图3
方法一:用如图3所示电路测量量程为1V的电压表的内阻
(
在800-900
之间)。提供的器材还有:A. 滑动变阻器;*大阻值10
;B. 电阻箱,*大阻值999.9
,阻值*小改变量为0.1
;C. 电池组:电动势约6V,内阻可忽略不计;D. 导线和开关。实验方法和步骤是:
①断开开关S,按图3连接好电路。
②把滑动变阻器的触头P滑到b端;
③将电阻箱的阻值调到零;
④闭合开关S;
⑤调节滑动变阻器R的阻值,使电压表指针达到满偏;
⑥调节电阻箱R0的阻值,使电压表指针达到半偏,读出此时电阻箱R0的阻值,即为电压表的内电阻RV的测量值。
方法二:量程为3V的电压表V的内阻约为3
,要求测出该电压表内阻的**值,实验中提供的器材有:A. 阻值范围为0.1
到9999.9
的电阻箱;B. 开路电压约为5V,内阻可忽略不计的电源E;C. 导线若干和开关。实验电路如图4所示,由于电源的电动势没有准确给出,先调节电阻箱阻值,使电压表指针指在中间刻度线,记下电阻箱的阻值R1,有
①
图4
再调节电阻箱阻值,使指针指在满偏刻度,记下电阻箱的阻值R2由串联分压规律:
②
解①②式得
4. 利用已知电动势的电源和电阻箱测量
量程为3V的电压表,其内阻约为3
,现要求测出该电压表内阻,实验器材有:电源,电动势E=6V,内阻不计;变阻箱R,阻值范围0.1-9999.9
,额定电流0.2A;开关和导线若干,实验电路如图5所示,由于电源的电动势准确给出,只需调节R记下阻值,读出对应的电压值U,由串联分配规律可得:
图5
5. 利用电流表和定值电阻测量
图6
实验电路如图6所示,图中E为电源(电动势为4V),R为滑动变阻器(*大阻值为200
),R0为已知定值电阻(阻值为3.50
),A为电流表(量程为2mA),V为一个有刻度但无刻度值的电压表(量程约3V,内阻约
),现要测电压表V的内阻
。实验步骤如下:闭合开关S1、S2,调节R的滑动触头使电压表V满偏,设满偏电压为Um,读出电流表A示数为I1,有:
闭合S1,断开S2,调节R的滑动触头使电压表V满偏
,读出电流表A示数为I2,有
联立①②式,可得电压表内阻
6. 利用电压表和电阻箱测量
图7
实验室提供的器材有:A. 电池E:电动势约6V,内阻约
;B. 电压表V1:量程3V,内阻r1约为3
;C. 电压表V2:量程2.5V,内阻r2约为2.5
;D. 电阻箱R1:*大阻值9999.9
;E. 滑动变阻器R2:*大阻值为
;F. 开关和导线若干。要求用如图7所示的电路测定电压表V1的内阻,当开关S闭合时,调节滑动变阻器R2和电阻箱R1。根据串联电路电压分配原理有:
可得
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