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用半偏法测电阻及误差分析报告

所以 U2/ > Ug/2 ,R / > Rg .故测量值偏大. 注:在图 1 电路中,R/ 只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需比灵敏电流计
的电阻大一点就可以了.R 一般使用滑动变阻器,其阻值要求较小,要求 R << R/ ,以减小
因闭合 S2 而引起总电压的变化,从而减小误差. 应用图 2 电路测量电流表的内阻:
步骤:
(1)先将 R 调到最左端,闭合 S1,断开 S2,调节 R 使 电流表满偏;
(2)使 R 不变,闭合 S2调节电阻箱 R’使电流表指到满
图2
刻度的一半;
(3)此时电阻箱 R’的读数即为电流表的内阻 Rg. 实验的基本要求:R >> R/.
表流表内阻误差分析
图 2 是并联半偏,在半偏法测内阻电路中,当闭合 S2时,引起总电阻减小,总电流增 大,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经 R’的电流比电流表电流多,
(3)电流表的内阻等于电阻箱的阻值 R/. 实验仪器的基本要求:R << R/.
S1 图1
表流表内阻误差分析:
图 1 是串联半偏,因为流过 Rg 和 R/ 的电流相等,应比较它们的电压 Ug 和 U2 的大小, S2 闭合时,两者电压之和和 U =Ug +U2=Ug +0= Ug ,S2 断开时,电路的总电阻增大,由闭 合电路的欧姆定律得:总电流减少,R 的右端电阻、R0 和电源内阻三者电压之和减少,并 联部分的电压 U 并增大,即 U 并= Ug/2 +U2/ > Ug
(4)、串,49400.
图 911
图 12
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R’的电阻比电流表的电阻小,但我们就把 R / 的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的
内阻偏小.
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注:图 2 电路中,R’只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需比灵敏电流表的
F、电源(电动势6V,有内阻),
G、滑动变阻器(阻值范围0~50Ω,额定电流1.5A),还有若干电键和导线.
(1)、如果采用图9所示的电路测定电流表A的内电阻并且要想得到较高的精确度,那
末从以上备用的器件中,可变电阻R1应选用 .(用字母代号填写)
,可变电阻R2应选用
,电源ε应选用
(2)、如果实验时要进行的步骤有:
(2)使 R 不变,断开 S2调节 R/ 使电压表指到满刻度的 一半;
(3)此时电阻箱 R/ 的读数即为电压表的内阻 RV .
电压表内阻误差分析:
图3
在半偏法测电压表内阻电路中,在断开 S2时,引起总电 阻增大,滑动变阻器两端分得电压将超过原电压表的满偏电压,调节 R’使电压表半偏时,
R/ 上的电压将比电压表半偏电压大,故 R/ 的电阻比电压表的内阻大,所以测得电压表内阻
(3)、如果在步骤F中所得R2的阻值为600欧姆,则图9中电流表的内电阻Rg的测量值为 欧姆.
(4)、如果要将第(1)小题中的电流表A改装成量程为0~5V的伏特表,则改装的方法是
跟电流表 联一个阻值为 欧姆的电阻.
(5)、图10所示器件中,一部分是将电流表改装为伏特表所需的,其余是为了把改装成
的伏特表跟标准伏特表进行核对所需的.首先在下面空白处画出改装和核对都包括在内
RX
R/
G
值. 步骤同图 1;
R
R0
测量结果为:Rx =R/ - Rg 误差分析如图 3; 拓展 2:如果已知电流表的内阻为 Rg ,将一个未 知的电阻 Rx 按图 5 连接,可以测出未知的电阻 Rx 的阻 值.
S1 图4
步骤同图 2;
测量结果为:Rx =R/ - Rg 误差分析如图 2 题例分析: 例 1(04 天津理综)现有一块 59C2 型的小量
阻.
答案:(1)100 (2)串联 9900
例2(88年全国高考)如图8所示是测定电流表内电阻实验的电路图,电流表的内电阻
约在100Ω左右,满偏电流为500μA,用电池作电源.
某学生进行的实验步骤如下:
①先将R的阻值调节到最大,合上K1,调节R的阻值,使电流表的指针偏到满刻度. ②合上K2,调节R′和R的阻值,使电流表的指针偏到满刻度的一半. ③记下R′的阻值.
程电流表 G(表头),满偏电流为 50A ,内阻约
Rx
G R
K2
R′
K1
为 800~850 ,把它改装成1mA 、10mA 的两
量程电流表. 可供选择的器材有:
E 图5
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滑动变阻器 R1,最大阻值 20 ; 电阻箱 R ,最大阻值 9999
;选用的电池为

. . G
R
. R'
S2
S1
E
图6 解析:根据半偏法的实验原理,提高测量精确度,按图 6 电路,就要求 R >> R/ ,以减 小因闭合 S2 而引起总电流的变化,从而减小误差.因此题中已知的器材滑动变阻器选
Байду номын сангаас
R2 (或最大阻值100k ).电流表的满偏电流为 50A ,滑动变阻器的最大阻值100k ,
电阻大一点就可以了,R 一般使用滑动变阻器,也可用电阻箱或电位器,但其阻值要求较大,
要求 R >> R/ ,以减小因闭合 S2 而引起总电流的变化,从而减小误差. 2、用半偏法测电压表的内阻
应用图3电路测量电压表的内阻
步骤:
(1)先将 R 调到最左端,闭合 S1 和 S2,调节 R 使电压 表满偏;
滑动变阻器 R2 ,最大阻值100k 定值电阻 R0 ,阻值1k ;
电池 E1,电动势 1.5V;电池 E2 ,电动势 3.0V ;电池 E3 ,电动势 4.5V ;(所有电池
内阻均不计)
标准电流表 A,满偏电流1.5mA ;
单刀单掷开关 S1 和 S2 ,单刀双掷开关 S3 ,电阻丝及导线若干.
采用如图 6 所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为
1、 用半偏法测电流表的内阻 Rg 电流表的内阻 Rg 的测量电路有图 1 和图 2 两种电路. 应用图 1 电路测量电流表的内阻: 步骤:
S2
R/ G
(1)先闭会开关 S1 和 S2,调节变阻器 R,使电流表指针 指向满偏;
R
R0
(2)再断开开关 S2,仅调节电阻箱 R/,使电流表指针指 向半偏;
A、合上K1;
B、合上K2;
C、观察 R1 的阻值是否最大,如果不是,将 R1 的阻

调至最大;
D、调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度; E、调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一
图9
半;
F、记下R2的阻值. 把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处:
① ;② ;③ ;④ ;⑤ ;⑥ .
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江苏省姜堰中学二轮复习教学案
用半偏法测电阻及误差分析
用半偏法可以测量电流表的电阻(含灵敏电流计)、伏特表的电阻和未知电阻的阻
值.如何设计实验电路,如何测量,怎样减少实验误差,下面分类解析.
可知其需要的电压为 50A X100k =5V,故选电动势 4.5V 的 E3 .
同型题: 1(05 年江苏)将满偏电流 Ig=300μA、内阻未
知的电流表○G 改装成电压表并进行核对.
(1)利用如图 7 所示的电路测量电流表○G 的内阻
(图中电源的电动势 E=4V ):先闭合 S1,调节 R,使 电流表指针偏转到满刻度;再闭合 S2,保持 R 不变,
指出上述实验步骤中有什么错误.
答:

解析:②只调节R′,不能调节R
同型题
2(84 年全国高考)测定电流表内电阻的实验中备用的器件有:
A、电流表(量程0~100μA),
B、标准伏特表(量程0~5V),
C、电阻箱(阻值范围0~999Ω),
D、电阻箱(阻值范围0~9999Ω),
E、电源(电动势2V,有内阻),
2
调节 R′,使电流表指针偏转到满刻度的 ,读出
3
此时 R′的阻值为 200Ω,则电流表内阻的测量值 Rg=
Ω.
(2)将该表改装成量程为 3V 的电压表,需
(填“串联”或“并联”)阻值为 R0=
Ω 的电 3 /5
图7
G R
K2
R′
K1
E 图8
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的电路图(要求对0~5V的所有刻度都能在实验中进行核对),然后在图2上画出连线,将所
示器件按以上要求连接成实验电路.
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答案:(1).D,C,F (5)、
(2).CADBEF
图 10 (3).600.
偏大.
注:在图 3 电路中,R/ 只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需比电压表的电
阻大一点就可以了,R 一般使用滑动变阻器,其阻值要求较小,以减小因闭合 S2 而引起总电
压的变化,从而减小误差.
3、用半偏法测未知电阻 Rx 的阻值
S2
拓展 1:如果已知电流表的内阻为 Rg ,将一个未 知的电阻 Rx 按图 4 连接,可以测出未知的电阻 Rx 的阻
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