初、高中電學(xué)銜接題（二）電流表內(nèi)阻問題

新課標(biāo)初、高中物理銜接教學(xué)研究材料十一：電學(xué)初高中銜接題（二）電流表內(nèi)阻問題一、知識(shí)規(guī)律初中物理認(rèn)為電流表內(nèi)阻為零，不討論電流表內(nèi)部電路；高中物理將并聯(lián)分流這一原理應(yīng)用導(dǎo)電表內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分析，引入電表內(nèi)阻、滿偏電流等概念。二、例題探究例1、我們可以用圖示的電路圖測量未知電阻RX的阻值．調(diào)節(jié)電路，當(dāng)電壓表示數(shù)U為14.0V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.40A。(1)計(jì)算RX的阻值；(2)實(shí)際上，電流表是有電阻的，如果考慮到電流表的電阻值RA為0.5Ω，計(jì)算這時(shí)待測電阻的阻值?！窘馕觥浚?）知道電壓和電流值，利用歐姆定律求RX的阻值；

（2）知道總電阻和電流表的電阻RA，利用串聯(lián)電阻關(guān)系求待測電阻R′X的阻值．解：（1）Rx==35Ω；

（2）R′x=Rx-RA=35Ω-0.5Ω=34.5Ω例2、電學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的電流表和電壓表都是由小量程電流表G(表頭)改裝而成的,從電路的角度看,表頭就是一個(gè)電阻,同樣遵從歐姆定律。電流表G的電阻Rg叫電流表內(nèi)阻,指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流Ig叫滿偏電流,加在它兩端的電壓Ug叫滿偏電壓。如圖所示,有一個(gè)電流表G,內(nèi)阻為30Ω,滿偏電流為1mA,并聯(lián)一個(gè)電阻R后,就將它改裝成了一個(gè)量程為0.6A的電流表A。請(qǐng)解答: ?(1)電流表G的滿偏電壓Ug為多少?(2)需并聯(lián)的電阻R阻值為多大?(3)改裝后的電流表A的內(nèi)阻為多大?【解析】(1)根據(jù)I=U/R得U=IR,則電流表的滿偏電壓Ug=IgRg=10-3A×30Ω=0.03V(2)由題圖可知,電流表C與R并聯(lián),則IR=I-Ig=0.6A-10-3A=0.599AUR=Ug=0.03V得R=UR/IR=0.599A/0.03V≈0.05Ω(3)改裝后的電流表A的內(nèi)阻RA=UR/I=0.03V/0.6A=0.05Ω【答案】(1)0.03V(3)0.05Ω(3)0.05Ω材料十一：電學(xué)初高中銜接題（二）電流表內(nèi)阻問題提升訓(xùn)練1．利用伏安法測電阻的部分電路如圖，關(guān)于測量誤差和產(chǎn)生原因，說法正確的是A．測量值偏大，是由于電流表有內(nèi)阻B．測量值偏大，是由于電壓表有內(nèi)阻C．測量值偏小，是由于電流表有內(nèi)阻D．測量值偏小，是由于電壓表有內(nèi)阻2.我們使用的電流表實(shí)際是有電阻的，假設(shè)電流表的電阻值為RA，在下圖所示的電路中，定值電阻R1=1Ω，R2=2Ω。閉合S1斷開S2，電流表的示數(shù)為0.25A；閉合S2斷開S1電流表的示數(shù)為0.15A，請(qǐng)計(jì)算電流表本身的電阻RA及電源電壓U。實(shí)驗(yàn)室里常用歐姆表來直接測量電阻。如圖所示是歐姆表的簡化結(jié)構(gòu)圖,它由靈敏電流表、電源、變阻器等組成。在A、B間接入一電阻R,電路中就有一個(gè)對(duì)應(yīng)的電流I,故由電流表的指針位置可以知道電阻R的大小。為了方便,事先在電流表的刻度盤上標(biāo)出了電阻的刻度值,歐姆表在測量前都需要調(diào)零,即把歐姆表的A、B兩接線柱短接,調(diào)節(jié)變阻器的滑片位置使電流表滿偏(指針指在最大刻度值處)。若某歐姆表的刻度值是按電源電壓為1.5V來刻度的,滿偏電流為10mA。

求:(1)當(dāng)歐姆表正常工作時(shí)的內(nèi)阻是多大?(2)當(dāng)A、B間接入待測電阻Rx時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)到滿偏電流的一半處,則待測電阻Rx的阻值是多大