用半偏法測(cè)電阻及誤差分析

1、用半偏法測(cè)電阻及誤差分析 S1R0RS2圖1GR/用半偏法可以測(cè)量電流表的電阻（含靈敏電流計(jì)）、伏特表的電阻和未知電阻的阻值如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，如何測(cè)量，怎樣減少實(shí)驗(yàn)誤差，下面分類解析1、 用半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻Rg電流表的內(nèi)阻Rg的測(cè)量電路有圖1和圖2兩種電路應(yīng)用圖1電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻：步驟：（1）先閉會(huì)開(kāi)關(guān)S1和S2，調(diào)節(jié)變阻器R，使電流表指針指向滿偏；（2）再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，僅調(diào)節(jié)電阻箱R/，使電流表指針指向半偏；（3）電流表的內(nèi)阻等于電阻箱的阻值R/實(shí)驗(yàn)儀器的基本要求：R Ug所以U2/ Ug/2 ，R / Rg 故測(cè)量值偏大圖2注：在圖1電路中，R/ 只能用電阻箱，而不能用滑動(dòng)變阻器，

2、其阻值只需比靈敏電流計(jì)的電阻大一點(diǎn)就可以了R一般使用滑動(dòng)變阻器，其阻值要求較小，要求R R/表流表內(nèi)阻誤差分析圖2是并聯(lián)半偏，在半偏法測(cè)內(nèi)阻電路中，當(dāng)閉合S時(shí)，引起總電阻減小，總電流增大，大于原電流表的滿偏電流，而此時(shí)電流表半偏，所以流經(jīng)R的電流比電流表電流多，R的電阻比電流表的電阻小，但我們就把R / 的讀數(shù)當(dāng)成電流表的內(nèi)阻，故測(cè)得的電流表的內(nèi)阻偏小圖3注：圖2電路中，R只能用電阻箱，而不能用滑動(dòng)變阻器，其阻值只需比靈敏電流表的電阻大一點(diǎn)就可以了，R一般使用滑動(dòng)變阻器，也可用電阻箱或電位器，但其阻值要求較大，要求R R/ ，以減小因閉合S2而引起總電流的變化，從而減小誤差2、用半偏法測(cè)電壓表

3、的內(nèi)阻應(yīng)用圖電路測(cè)量電壓表的內(nèi)阻步驟：（1）先將R調(diào)到最左端，閉合S1和 S2，調(diào)節(jié)R使電壓表滿偏；（2）使R不變，斷開(kāi)S調(diào)節(jié)R/ 使電壓表指到滿刻度的一半；（3）此時(shí)電阻箱R/ 的讀數(shù)即為電壓表的內(nèi)阻RV 電壓表內(nèi)阻誤差分析：在半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻電路中，在斷開(kāi)S時(shí)，引起總電阻增大，滑動(dòng)變阻器兩端分得電壓將超過(guò)原電壓表的滿偏電壓，調(diào)節(jié)R使電壓表半偏時(shí)，R/ 上的電壓將比電壓表半偏電壓大，故R/ 的電阻比電壓表的內(nèi)阻大，所以測(cè)得電壓表內(nèi)阻偏大S1RXRS2圖4GR/R0注：在圖3電路中，R/ 只能用電阻箱，而不能用滑動(dòng)變阻器，其阻值只需比電壓表的電阻大一點(diǎn)就可以了，R一般使用滑動(dòng)變阻器，其阻值要

4、求較小，以減小因閉合S2而引起總電壓的變化，從而減小誤差3、用半偏法測(cè)未知電阻Rx的阻值拓展1：如果已知電流表的內(nèi)阻為Rg ，將一個(gè)未知的電阻Rx按圖4連接，可以測(cè)出未知的電阻Rx的阻值步驟同圖1；測(cè)量結(jié)果為：Rx =R/ - Rg誤差分析如圖3；拓展2：如果已知電流表的內(nèi)阻為Rg ，將一個(gè)未知的電阻Rx按圖5連接，可以測(cè)出未知的電阻Rx的阻值GRRK1K2E圖5Rx步驟同圖2；測(cè)量結(jié)果為：Rx =R/ - Rg誤差分析如圖2題例分析：例1（04天津理綜）現(xiàn)有一塊59C2型的小量程電流表G（表頭），滿偏電流為，內(nèi)阻約為800850，把它改裝成、的兩量程電流表可供選擇的器材有：滑動(dòng)變阻器R1，最

5、大阻值20；滑動(dòng)變阻器，最大阻值電阻箱，最大阻值定值電阻，阻值；電池E1，電動(dòng)勢(shì)1.5V；電池，電動(dòng)勢(shì)；電池，電動(dòng)勢(shì)；（所有電池內(nèi)阻均不計(jì)）標(biāo)準(zhǔn)電流表A，滿偏電流；單刀單擲開(kāi)關(guān)和，單刀雙擲開(kāi)關(guān)，電阻絲及導(dǎo)線若干采用如圖6所示電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻，為提高測(cè)量精確度，選用的滑動(dòng)變阻器為 ；選用的電池為 圖6解析：根據(jù)半偏法的實(shí)驗(yàn)原理，提高測(cè)量精確度，按圖6電路，就要求R R/ ，以減小因閉合S2而引起總電流的變化，從而減小誤差因此題中已知的器材滑動(dòng)變阻器選（或最大阻值）電流表的滿偏電流為，滑動(dòng)變阻器的最大阻值，可知其需要的電壓為X=5V，故選電動(dòng)勢(shì)4.5V的圖7 同型題：1（05年江蘇）將滿偏電流I

6、g=300A、內(nèi)阻未知的電流表改裝成電壓表并進(jìn)行核對(duì)(1)利用如圖7所示的電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻(圖中電源的電動(dòng)勢(shì)E=4V )：先閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再閉合S2，保持R不變，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的，讀出此時(shí)R的阻值為200，則電流表內(nèi)阻的測(cè)量值Rg= (2)將該表改裝成量程為3V的電壓表，需 (填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值為R0= 的電阻圖8GRRK1K2E答案：（1）100 （2）串聯(lián) 9900 例2（88年全國(guó)高考）如圖8所示是測(cè)定電流表內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的電路圖，電流表的內(nèi)電阻約在100左右，滿偏電流為500，用電池作電源某學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟如下：先將R的阻值調(diào)節(jié)

7、到最大，合上K1，調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表的指針偏到滿刻度合上K2，調(diào)節(jié)R和R的阻值，使電流表的指針偏到滿刻度的一半記下R的阻值 指出上述實(shí)驗(yàn)步驟中有什么錯(cuò)誤答： 解析：只調(diào)節(jié)R，不能調(diào)節(jié)R 同型題2（84年全國(guó)高考）測(cè)定電流表內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中備用的器件有:A、電流表(量程0100A), B、標(biāo)準(zhǔn)伏特表(量程05V),C、電阻箱(阻值范圍0999), D、電阻箱(阻值范圍09999),E、電源(電動(dòng)勢(shì)2V,有內(nèi)阻), F、電源(電動(dòng)勢(shì)6V,有內(nèi)阻),G、滑動(dòng)變阻器(阻值范圍050,額定電流1.5A),還有若干電鍵和導(dǎo)線圖（1）、如果采用圖9所示的電路測(cè)定電流表A的內(nèi)電阻并且要想得到較高的精確度,那

8、末從以上備用的器件中,可變電阻R1應(yīng)選用 ,可變電阻R2應(yīng)選用 ,電源應(yīng)選用 (用字母代號(hào)填寫)（2）、如果實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行的步驟有:A、合上K1；B、合上K2；C、觀察R1的阻值是否最大,如果不是,將R1的阻值調(diào)至最大； D、調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；E、調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；F、記下R2的阻值把以上步驟的字母代號(hào)按實(shí)驗(yàn)的合理順序填寫在下面橫線上空白處: ； ； ； ； ； （3）、如果在步驟F中所得R2的阻值為600歐姆,則圖9中電流表的內(nèi)電阻Rg的測(cè)量值為 歐姆（4）、如果要將第(1)小題中的電流表A改裝成量程為05V的伏特表,則改裝的方法是跟電流表 聯(lián)一個(gè)阻值為 歐姆的電阻圖10（5）、圖10所示器件中,一部分是將電流表改裝為伏特表所需的,其余是為了把改裝成的伏特表跟標(biāo)準(zhǔn)伏特表進(jìn)行核對(duì)所需的首先在