半偏法测电表内阻的系统误差分析公开课

1、电学实验复习半偏法测电表内阻的系统误差分析08考试说明中关于误差的表述：认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道多次测量求平均值的方法减小偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。一、用半偏法测电流表内阻例1：在实验室中，往往利用半偏法测量电流表或电压表的内阻。测量电路图如下。E为电源，其电动势为E。R为总阻值较大的滑动变阻器。R为电阻箱。G为被测电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得电流表的内阻 Ra : 闭合S，断开，调节R，使电流表读数等于其量程I。； 保持Ri不变，闭合S2,调节R，使电流表读数等于Io/2； 读出R的值，则Ra= r

2、。分析：系统误差产生的原因？由于系统误差存在，电流表内阻的测量值比其真实值偏大还是偏小？如何减小系统误差？3mA，内阻约为1525门，把它改装成量程X -E-1%11可变电阻R应选；电池E应选练习题1-1 :现有一块小量程电流表G （表头），满偏电流为为0.6A的电流表。可供选择的器材有：滑动变阻器Ri，最大阻值约20门； 滑动变阻器R2，最大阻值约10k门； 电阻箱R，最大阻值999 1 ；定值电阻Ro,阻值l1 ；电池Ei，电动势1.5V ；电池E2，电动势3.0V ；电池E3，电动势4.5V ;（电池内阻均不计） 标准电流表 ，满偏电流1.5mA ； 开关及导线若干。采用如图甲所示电路测

3、量表头的内阻，为提高测量精确度, （填所选器材代号）。说出你的理由！若测得表头内阻为25门，为改装成量程为0.6A的电流表，则应把一个阻值为 门的电阻与表头联。练习题1-2 :（ 06广东）某同学设计了一个如图所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3V）、电流表（量程0.6A ,内阻小于 V1 ）、电阻箱（099.99门）、 滑动变阻器（010门）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小， 电流表的内阻不能忽略。（1）该同学按图连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20。试分析该测量产生误差的原因是说一说：（1）该

4、同学测量电流表内阻时，开关的状态怎样？（2） r测r真I I E rbl1、用半偏法测电压表内阻例2: 一只量程为1V，内阻Rv约900 Q的电压表是由小量程电流表改装而成的，现在要测量它的内阻。 实验室提供了以下可供选择的器材：A.待测电压表B .标准电压表（量程 1V）C.滑动变阻器：最大阻值 1000 Q,额定电流1AD 滑动变阻器：最大阻值10 Q,额定电流1AE. 电阻箱：最大阻值 999.9 Q，阻值最小改变量 0.1 QF. 电阻箱：最大阻值 99.9Q，阻值最小改变量 0.1 QG. 电池组：电动势约 3V，内阻约1 Q 另外有导线和开关若干。（1）为了用半偏法测量该电压表的内

5、阻，某同学设计了两种电路（图（1）中的甲和乙），要使测量较精确，应选择图（1）中的 电路。在器材的选择上，除了电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的器材中选用 （用器材前的序号字母表示）。用上述方法测出的电压表内阻的测量值Rv （填大于、等于或小于）电压表内阻的真实值。甲乙通过此题我们知道：根据此实验电路进行的实验，由于系统误差的存在， 为了有效地减小系统误差，我们应使r测r真；练习题2-1 :用如图所示的仪器尽可能精确地测量电压表内阻.其中电池的电动势约 1 . 5V、内阻约1 Q ,待测电压表的量程是 30 0mV、内阻约3k，电阻箱 Ri阻值09999 Q，滑动变阻器 R?阻值0

6、 10Q .(I )在虚线方框内画出实验电路.(2 )将仪器实物连接成实验电路.(3 )写出仪器连接好后的实验操作步骤.(4 )仅从实验原理的角度来看，本实验中电压表内阻的测量值r测和真实值r真相比(选： A . r测 r真，B . r测v r真，C . r测=r真，D . r测有可能大于r真，也可能小于 r真)练习题2-2 :如下：Rv, Rv约为900 Q，某同学的实验步骤a按电路图正确连接好电路，将变阻器Ri卞b.合上开关S和S并调节Ri，艾电压表的船T抬到满刻度c合上开关Si并打开S2,调整电阻箱 R的阻值及变阻器 Ri的大小，使电压表的指针指到满偏的一半 d.读出电阻箱的阻值 R,即

7、为电压表内阻在该实验中，除滑线变阻器Ri外，其他器材均符合实验要求，现有两个变阻器可供选择A. 最大阻值200 Q,额定电流1 AB. 最大阻值10 Q,额定电流2 A根据以上设计的实验方法，回答下列问题 .(1)选用的变阻器为 _上述实验步骤中，有错误的步骤是 ，改正为 .该实验中存在着系统误差，设Rv的测量值为R测，真实值为R真，贝U R测R真(选填、”“=”或 “V”)例析：电路的U 一 I图线和灯泡伏安特性曲线交点的意义1、某同学在实验室先后元成下面二个实验: 测定一节干电池的电动势和内电阻； 描绘小灯泡的伏安特性曲线.(1)用实验测量得到数据作出U 一 I图线如图中a线，则所测干电池

8、的电动势为 V，内电阻为 Q;(2) 在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小实验误差，方便调节，请在给定的四个电路图和三个滑动变阻器中选取适当的电路 或器材，并将它们的编号填在横线上应选取的电路是，滑动变阻器应选取 。E. 总阻值15 Q,最大允许电流2A的滑动变阻器F. 总阻值200 Q,最大允许电流2A的滑动变阻器G 总阻值1000 Q,最大允许电流1A的滑动变阻器KU益！ “:码-(3) 将实验中得到的数据在实验中同一U I坐标系内描点作图，得到如图所示的图线b,如果将实验中相同的干电池串联后与该小灯泡组成闭合电路,功率为W.则此时小灯泡的电压为 V ,实际2、如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的(1)在右框中画出实验电路图(根据该电路图可得到U-I图线。U-I的完整关系图线)，可用的器材有：电压表、验中的电池与实验中的小灯泡组成闭合电路，则小灯泡的实际功率为W ；若将两节与实电流表、滑动变阻器(变化范围0501 )、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。(2) 如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电