用半偏法测电阻及误差分析总结高中物理.doc

用半偏法测电阻及误差分析 S1R0RS2图1GR/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：（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；（2）再断开开关S2，仅调节电阻箱R/，使电流表指针指向半偏；（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 Ug所以U2/ Ug/2 ，R / Rg 故测量值偏大图2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/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S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，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，从而减小误差图32、用半偏法测电压表的内阻应用图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；（2）使R不变，断开S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：在半偏法测电压表内阻电路中，在断开S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S1RXRS2图4GR/R03、用半偏法测未知电阻Rx的阻值拓展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的阻值步骤同图1；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的阻值步骤同图2；测量结果为：Rx =R/ - Rg误差分析如图2题例分析：GRRK1K2E图5Rx例1（04天津理综）现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为，内阻约为800850，把它改装成、的两量程电流表可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值20；滑动变阻器，最大阻值电阻箱，最大阻值定值电阻，阻值；电池E1，电动势1.5V；电池，电动势；电池，电动势；（所有电池内阻均不计）标准电流表A，满偏电流；单刀单掷开关和，单刀双掷开关，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 ；选用的电池为 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（或最大阻值）电流表的满偏电流为，滑动变阻器的最大阻值，可知其需要的电压为X=5V，故选电动势4.5V的 同型题：图71（05年江苏）将满偏电流Ig=300A、内阻未知的电流表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，调节R，使电流表指针偏转到满刻度的，读出此时R的阻值为200，则电流表内阻的测量值Rg= (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= 的电阻答案：（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100左右，满偏电流为500，用电池作电源图8GRRK1K2E某学生进行的实验步骤如下：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记下R的阻值 指出上述实验步骤中有什么错误答： 解析：只调节R，不能调节R 同型题测定电流表内电阻的实验中备用的器件有:图A、电流表(量程0100A), B、标准伏特表(量程05V),C、电阻箱(阻值范围0999), D、电阻箱(阻值范围09999),E、电源(电动势2V,有内阻), F、电源(电动势6V,有内阻),G、滑动变阻器(阻值范围050,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 ,可变电阻R2应选用 ,电源应选用 (用字母代号填写)（2）、如果实验时要进行的步骤有: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的阻值调至最大； 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: ； ； ； ； ； （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05V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