用半偏法測電阻及誤差分析總結(jié)高中物理(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上用半偏法測電阻及誤差分析 S1R0RS2圖1GR/用半偏法可以測量電流表的電阻（含靈敏電流計）、伏特表的電阻和未知電阻的阻值如何設(shè)計實驗電路，如何測量，怎樣減少實驗誤差，下面分類解析1、 用半偏法測電流表的內(nèi)阻Rg電流表的內(nèi)阻Rg的測量電路有圖1和圖2兩種電路應(yīng)用圖1電路測量電流表的內(nèi)阻：步驟：（1）先閉會開關(guān)S1和S2，調(diào)節(jié)變阻器R，使電流表指針指向滿偏；（2）再斷開開關(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/實驗儀器的基本要求：R << R/表流表內(nèi)阻誤差分析：圖1是串聯(lián)半偏，因為流過Rg和R/ 的電流相等，

2、應(yīng)比較它們的電壓Ug和U2的大小，S2閉合時，兩者電壓之和和U =Ug +U2=Ug +0= Ug ，S2斷開時，電路的總電阻增大，由閉合電路的歐姆定律得：總電流減少，R的右端電阻、R0和電源內(nèi)阻三者電壓之和減少，并聯(lián)部分的電壓U并增大，即U并= Ug/2 +U2/ > Ug所以U2/ > Ug/2 ，R / > Rg 故測量值偏大圖2注：在圖1電路中，R/ 只能用電阻箱，而不能用滑動變阻器，其阻值只需比靈敏電流計的電阻大一點就可以了R一般使用滑動變阻器，其阻值要求較小，要求R << R/ ，以減小因閉合S2而引起總電壓的變化，從而減小誤差應(yīng)用圖2電路測量電流表的

3、內(nèi)阻：步驟：（1）先將R調(diào)到最左端，閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R使電流表滿偏；（2）使R不變，閉合S調(diào)節(jié)電阻箱R使電流表指到滿刻度的一半；（3）此時電阻箱R的讀數(shù)即為電流表的內(nèi)阻Rg實驗的基本要求：R >> R/表流表內(nèi)阻誤差分析圖2是并聯(lián)半偏，在半偏法測內(nèi)阻電路中，當閉合S時，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)當成電流表的內(nèi)阻，故測得的電流表的內(nèi)阻偏小注：圖2電路中，R只能用電阻箱，而不能用滑動變阻器，其阻值只需比靈敏電流表的電阻大一點就可以了，R一般使用滑動變阻器

4、，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，從而減小誤差圖32、用半偏法測電壓表的內(nèi)阻應(yīng)用圖電路測量電壓表的內(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S調(diào)節(jié)R/ 使電壓表指到滿刻度的一半；（3）此時電阻箱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：在半偏法測電壓表內(nèi)阻電路中，在斷開S時，引起總電阻增大，滑動變阻器兩端分得電壓將超過原電壓表的滿偏電壓，調(diào)節(jié)R使電壓表半偏時，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，所以測得電壓表內(nèi)阻偏大注：在圖

5、3電路中，R/ 只能用電阻箱，而不能用滑動變阻器，其阻值只需比電壓表的電阻大一點就可以了，R一般使用滑動變阻器，其阻值要求較小，以減小因閉合S2而引起總電壓的變化，從而減小誤差S1RXRS2圖4GR/R03、用半偏法測未知電阻Rx的阻值拓展1：如果已知電流表的內(nèi)阻為Rg ，將一個未知的電阻Rx按圖4連接，可以測出未知的電阻Rx的阻值步驟同圖1；測量結(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 ，將一個未知的電阻Rx按圖5連接，可以測出未知的電阻Rx的阻值步驟同圖2；測量結(jié)果為：Rx =R/ - Rg誤差分析如圖2題例分析：GRRK1K2E圖5Rx例1（04天

6、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：滑動變阻器R1，最大阻值20；滑動變阻器，最大阻值電阻箱，最大阻值定值電阻，阻值；電池E1，電動勢1.5V；電池，電動勢；電池，電動勢；（所有電池內(nèi)阻均不計）標準電流表A，滿偏電流；單刀單擲開關(guān)和，單刀雙擲開關(guān)，電阻絲及導線若干采用如圖6所示電路測量表頭的內(nèi)阻，為提高測量精確度，選用的滑動變阻器為 ；選用的電池為 解析：根據(jù)半偏法的實驗原理，提高測量精確度，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

7、器材滑動變阻器選（或最大阻值）電流表的滿偏電流為，滑動變阻器的最大阻值，可知其需要的電壓為X=5V，故選電動勢4.5V的 同型題：圖71（05年江蘇）將滿偏電流Ig=300A、內(nèi)阻未知的電流表改裝成電壓表并進行核對(1)利用如圖7所示的電路測量電流表的內(nèi)阻(圖中電源的電動勢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R的阻值為200，則電流表內(nèi)阻的測量值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= 的電阻答案：（1）100 （2）串聯(lián) 9900 例2（88年全國高考）如

8、圖8所示是測定電流表內(nèi)電阻實驗的電路圖，電流表的內(nèi)電阻約在100左右，滿偏電流為500，用電池作電源圖8GRRK1K2E某學生進行的實驗步驟如下：先將R的阻值調(diào)節(jié)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 指出上述實驗步驟中有什么錯誤答： 解析：只調(diào)節(jié)R，不能調(diào)節(jié)R 同型題測定電流表內(nèi)電阻的實驗中備用的器件有:圖A、電流表(量程0100A), B、標準伏特表(量程05V),C、電阻箱(阻值范圍0999), D、電阻箱(阻值范圍09999),E、電源(電動勢2V,有內(nèi)阻), F、電源(電動勢6V,有內(nèi)阻),G、滑

9、動變阻器(阻值范圍050,額定電流1.5A),還有若干電鍵和導線（1）、如果采用圖9所示的電路測定電流表A的內(nèi)電阻并且要想得到較高的精確度,那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 (用字母代號填寫)（2）、如果實驗時要進行的步驟有: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按實驗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)一個阻值為 歐姆的電阻（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準伏特表進行