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高中物理电流表改装中内阻测量的六种方法比较

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R1AGR2S图4电流表改装中内阻测量的六种方法比较 电表是高考考查的重点,因此把电流表改装为电压表的实验是高三复习的重要内容之一.该实验由三个重要环节:一是测出电流表 G 的内阻 Rg;二是计算出把电流表改装为量程为U的电压表,需串联的电阻 R1;三是对改装后的电压表进行校对.本文主要介绍在实验室仪器充足的情况下电流表内阻的测量方法.一.半偏法这是课本上介绍的方法.如图 2 所示,首先闭合 S1,调 R1使电流表 G 满偏,再闭合 S2,调 R2的阻值使电流表指针偏转到满刻度的一半.在 R1>>R2时,可认为 Rg=R2.因为电阻 R2的并入,电路中总电阻减小,导致电路中总电流增大.因此当流经电流表的电流为 Ig/2 时,流经 R2的电流 I2大于 Ig/2,由并联电路知识可知 R2>R2,一般要求 R1>100R2.又因要使电流表满偏,电源的电动势不能太小,对一定的电流表,在不超量程的条件下,电源电压越高,误差越小.二.满偏法如图 2 所示,首先闭合 S1,调 R1使电流表 G 满偏,再闭合 S2,将 R1的阻值减半,调 R2的阻值使电流表指针仍然满偏,则由于电源内阻很小,一般 R1>>r,所以r可以忽略,这时 Rg=R2.该法由于忽略电源内阻,使测量值偏大.但一般 R1>>r,因此该法误差较小,比较准确.三.电阻替代法如图 3,此法多选用一个比电流表 G 量程大几倍的电流表 A.先闭合 S和 S1,调节 R1使电流表 A 的指针指一定电流I.然后断开 S1,接通 S2调 R2使电流表 A 的指针仍然指电流I,则 Rg=R2.该法操作方便,不需要任何计算,且精确度较高.但需要两个电表,有条件的学校,让学生选用这一方法较好.四.电流差值法如图 4 所示,闭合电键S调 R1和 R2的阻值,使电流表 G 和 A 的示数分别为 I1和 I2,由串并联电路的知识可知 I1Rg=(I2-I1)R2,整理得Rg= (I2-I1)R2/I1。此法操作简捷,误差小,计算也不复杂,是较好的方法之一.五、电流表并联法用心 爱心 专心R2R1图 5GAS1 S1S2 S1如图 5 所示,把 R1调到某一合适值,闭合 S1与 S2,测得电流表 G 和 A 的示数分别为 I1 、I2;断开 S2,调 R2的值,使 G 和 A 的示数分别为 I1´、I2´.则 I1Rg =I2RA,I1´Rg = I2´( R2+RA),计算得 Rg.此法精确度较高,但计算与线路连接较繁琐.六、伏安法如图 ...

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