电压表内阻测量的几种方法

中图分类号：G622 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）07-115-02

电压表内阻的测量是近年来高考的热点和亮点，其实电压表内阻的测量和一般电阻的测量一样，所不同的就是电压表可提供自身两端的电压值作为已知条件。因此，在测量电压表内阻的实验中，要灵活运用所学过的实验方法，依据实验原理和实验仪器，按照题设要求和条件进行合理的测量。

一、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（ ，内阻在 之间）；B. 电流表（ ）；C. 滑动变阻器 ；D. 电源（ 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，由于滑动变阻器最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，电路如图所示。

二、利用“伏伏”法测电压表的内阻

“伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种方法，这一方法的创新思维是运用电压表测电流（或算电流），此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形。设计电路时不仅要考虑电压表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确。

（2）写出计算电压表V的内阻 的计算公式为

RV= 。

分析与解：多数考生解答此题，毫不犹豫地套用伏安法，由于没有考虑电表的量程，当然做不正确。少数考生想到待测电压表的量程为3V，内阻约 ，电压表中的最大电流为 ，认为电流表不能准确测量，但由于创新能力差，也做不正确。只有极少数有“伏伏”法新理念的考生才能做正确。

答案：（1）测量电压表V的内阻的实验电路如图所示。（2）电压表V的示数U，电压表V2的示数U2，电阻箱R1的读数r1。根据欧姆定律，利用通过电压表的电流与通过电阻R1的电流相等，算出电压表的电阻为 。

三、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档，若欧姆表的读数如图所示，则该电压表内阻阻值为 。

四、利用半偏法测量

方法一：用如图所示电路测量量程为1V的电压表的内阻Rv（Rv在 之间）。提供的器材还有：A. 滑动变阻器，最大阻值 ；B. 电阻箱，最大阻值 ，阻值最小改变量为 ；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 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 ，要求测出该电压表内阻的精确值，实验中提供的器材有：A. 阻值范围为 到 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

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 由串联分压规律： ②，解①②式得

五、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 ，现要求测出该电压表内阻，实验器材有：电源，电动势 ，内阻不计；变阻器R，阻值范围 ，额定电流 ；开关和导线若干，实验电路如图所示，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：

六、利用电流表和定值电阻测量

实验电路如图所示，图中E为电源（电动势为4V），R为滑动变阻器（最大阻值为 ），R0为已知定值电阻（阻值为 ），A为电流表（量程为 ），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Rv。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 ，有 ①

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 ，有 ②

联立①②式，可得电压表内阻

七、利用电压表和电阻箱测量

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 ：量程3V，内阻 约为 ；C. 电压表V2：量程 ，内阻 约为 ；D. 电阻箱R1：最大阻值 ，阻值最小改变量为 ；E. 滑动变阻器R2：最大阻值为 ；F. 开关和导线若干。

要求用如图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 。