試驗(yàn)五：半偏法測(cè)電阻

1、實(shí)驗(yàn)五：半偏法測(cè)電阻一、實(shí)驗(yàn)電路圖:.閉合開(kāi)關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表達(dá)到滿偏；.保持滑動(dòng)變阻器的位置不變，閉合開(kāi)關(guān)S1,調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表達(dá)到半偏。.可以認(rèn)為電阻箱的讀數(shù)就是電流表G的內(nèi)阻?；驹?粗略的認(rèn)為流過(guò)R1的電流與流過(guò)電流表的電流各占一半。所以電阻相等。三、誤差分析：由于閉合開(kāi)關(guān)S 1后，整個(gè)電路的電阻變小,總電流變大,因此,總電流已經(jīng)比原來(lái)的滿偏電 流大了，流過(guò)電流表的電流半偏，因此，流過(guò)R1的實(shí)際電流比滿偏電流一半要大，所以R1 的電阻要小于G的電阻，因此，G的測(cè)量值小于G的真實(shí)值。四、考察層次：層次1：考察實(shí)驗(yàn)電路圖層次2 :考察實(shí)驗(yàn)基本步驟層次3：實(shí)驗(yàn)誤差

2、分析五、高考題特點(diǎn).誤差分析:測(cè)電壓表內(nèi)阻,測(cè)量值大于真實(shí)值。.實(shí)驗(yàn)儀器的選?。夯瑒?dòng)變阻器的選擇,電源的選取?！镜湫屠}剖析】 例1在電流表擴(kuò)大量程的實(shí)驗(yàn)中，要將量程為20011A的電流表G改裝成量程為0 .2A 的電流表，需先用如圖所示的電路即“半偏法”測(cè)出此電流表的內(nèi)電阻Rg.在測(cè)量Rg的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器有如下的規(guī)格供選擇：A.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍010Q）B.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍01 5 00Q）為了便于實(shí)驗(yàn)的調(diào)節(jié)操作，減小誤差，滑動(dòng)變阻器R滑應(yīng)選用.（填入選用器材的字母 代號(hào)）A【分壓接法選比較小的電阻，與測(cè)量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)誤差分析一樣】當(dāng)電阻箱的阻值為R1時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭

3、P的位置，使電流表G滿偏；保持滑動(dòng)頭 P的位置不動(dòng)，調(diào)整電阻箱接入電路的阻值，當(dāng)電阻箱的阻值為R2時(shí)，電流表G恰好半偏.則 電流表G的內(nèi)電阻Rg=.R2 【原理】例2現(xiàn)有一量程為3 V的電壓表，內(nèi)阻約為3kQ.為了較準(zhǔn)確地測(cè)量其內(nèi)電阻，在沒(méi) 有電流表的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，按此電路可以測(cè)出電壓表的內(nèi)電 阻.其中R1是最大阻值為99 9 9 Q的電阻箱,R2是最大阻值為2 0Q的滑動(dòng)變阻器.（1）試根據(jù)如圖所示的電路圖，完成如圖所示的實(shí)物電路的連線.（2）根據(jù)電路圖，按順序?qū)懗霰緦?shí)驗(yàn)的主要操作步驟點(diǎn)評(píng):此題與2 015新課標(biāo)II卷的的題目非常相似。例33.在“把電流表改裝為電壓

4、表”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)電流表G的內(nèi)阻時(shí)備有下列器材:A.待測(cè)電流表（量程lmA，內(nèi)阻約幾十歐）B.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0100Q）C.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍02 0kQ）D.電阻箱（0999.9Q）E.電阻箱（09999Q）F.電源（電動(dòng)勢(shì)2V,有內(nèi)阻）G.電源（電動(dòng)勢(shì)9V,有內(nèi)阻）H.開(kāi)關(guān).導(dǎo)線若采用如圖所示電路測(cè)定電流表G的內(nèi)阻，并要求有較高的精確度，以上器材中，R1應(yīng) 選用, R2應(yīng)選用，電源應(yīng)選用（用器材前的英 文字母表示）。實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行的步驟有：A.合上開(kāi)關(guān)S1B.合上開(kāi)關(guān)S2C.將R1的阻值調(diào)到最大D .調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針滿偏E.調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度一半處F.記

5、下R2的阻值并.斷開(kāi)S1G.按如圖所示連接好實(shí)驗(yàn)電路以上步驟,合理的順序是 (用步驟前的英文字母表示)。【在半偏法測(cè)電流時(shí)如何選儀器!】答案:(1)C D G(2) GCADBEF點(diǎn)評(píng)：此題選擇儀器的方法與2010北京相似。需要選擇電源?！靖呖碱}賞析】. 2 014安徽】某同學(xué)為了測(cè)量一個(gè)量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。(2)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻RV，該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖乙所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,按圖乙連接好電路；B.把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到b端；C.將電阻箱R0的阻值調(diào)到零；D.閉合開(kāi)關(guān)S；E.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到3 V的位置

6、；尸保持滑動(dòng)變阻器R的滑片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V位置, 讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值，此值即為電壓表內(nèi)阻RV的測(cè)量值；G.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。實(shí)驗(yàn)中可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有:a特測(cè)電壓表b.滑動(dòng)變阻器：最大阻值2 00 0 Qc.滑動(dòng)變阻器：最大阻值10Qd.電阻箱：最大阻值9 999. 9Q,阻值最小改變量為0.1Qe.電阻箱：最大阻值99 9.9 Q,阻值最小改變量為0.1Qf.電池組:電動(dòng)勢(shì)約6 V,內(nèi)阻可忽略g.開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干按照這位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法,回答下列問(wèn)題：要使測(cè)量更精確,除了選用電池組、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)和待測(cè)電壓表外，還應(yīng)從提供的滑動(dòng)變阻器 中選用（選填b”或c

7、”）,電阻箱中選用（選填d”或 e ”）。電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值R測(cè)和真實(shí)值R真相比，R測(cè) R真（選填“或“）若RV越大，則巴一型越（選填“大”或“小”）。R真【解析】（1）電壓表的示數(shù)即為等效電路的外電壓，由表盤(pán)讀數(shù)可知，現(xiàn)在的歐姆表用的是“X1E0 0”擋，故現(xiàn)在的多用表內(nèi)阻為150OQ,由閉合電路歐姆定律可得U=IR=、 R=1.0V。（2）滑動(dòng)變阻器選用分壓式接法,為了便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻值較小的c;電壓表 半偏時(shí)，所串聯(lián)的電阻箱的阻值約為3 000Q,故電阻箱應(yīng)選用d。根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,隨著電阻箱阻值變大，電源的外電壓隨之變大，當(dāng)電阻箱調(diào)至 電壓表半偏時(shí)，此時(shí)電壓表與電

8、阻箱兩端的總電壓比電阻箱阻值為零時(shí)要大，故此時(shí)電阻箱 的實(shí)際分壓是大于電壓表的示數(shù)的，故RjR真。RV越大，外電阻越大，干路電流越小，外電阻變化時(shí),外電壓的變化量越小，故R測(cè)誤差越小, 從而|R/越小。R真答案：（1） 1. 0 （2）c d ,小【誤區(qū)警示】本題中電壓表半偏時(shí)，電阻箱的電壓與電壓表電壓大小關(guān)系不清楚，導(dǎo)致答案錯(cuò) 誤。.2015新課標(biāo)II】電壓表滿偏時(shí)通過(guò)該表的電流是半偏時(shí)通過(guò)該表電流的兩倍。 某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻（半偏法），實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：待測(cè)電壓表：（量程3%內(nèi)阻約為3 0O0Q）,電阻箱R0 （最大阻值為99 9 99. 9Q）,滑動(dòng)變 阻器R1（最大

9、阻值100Q,額定電流2 A）,電源E（電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻不計(jì)），開(kāi)關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整。,aJ（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟:（3）將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為RV ,與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比，R V R,（選填“”“二”或“Rvo答案：見(jiàn)解析?.2016新課標(biāo)II】某同學(xué)利用圖甲所示電路測(cè)量量程為2.5 V的電壓表V的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有:電阻箱R（最大阻值9 9 9 99.9 Q）,滑動(dòng)變阻器R1 （最大阻值50 Q）,滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值5 kQ）,直流電源E （電動(dòng)勢(shì)3 V）,

10、開(kāi)關(guān)1個(gè), 導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下：按電路原理圖甲連接線路；將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖甲中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉 合開(kāi)關(guān)S；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏；保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.0 0 V,記下電 阻箱的阻值?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器(填“RJ或“R2”)。(2)根據(jù)圖甲所示電路將圖乙中實(shí)物圖連線。(3 )實(shí)驗(yàn)步驟中記錄的電阻箱阻值為630. 0 Q,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分 壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)Q(結(jié)果保留到個(gè)位)。(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為

11、(填正確答案標(biāo)號(hào))。A. 1 0 0 心B. 25 0 gAC. 5 0 0 gA 汨.1 mA解析:(1)此實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理類比于半偏法測(cè)電表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，電壓表所在支路的總電壓 應(yīng)該盡量不變化，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大阻值小的即選Rr(3)近似認(rèn)為電壓表所在支路的總電壓不變，且流過(guò)電壓表與電阻箱的電流相等,由串聯(lián) 、一 ,一 , 2 分壓特點(diǎn)知b=錯(cuò)誤!，則R =4R=2 520 Q。RVv(4)因電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成，表頭允許的最大電流不會(huì)因此改變，則由 歐姆定律可知，1滿=錯(cuò)誤！=錯(cuò)誤！ A1 mA。答案(1)R1 (2)連線如圖所示(3)2 5 20 (4)D4. 2 010北京

12、】甲同學(xué)要把一個(gè)量程為20011A的直流電流計(jì)G,改裝成量范圍是04 V的直流電壓表。(1)她按圖所示電路、用半偏法測(cè)定電流計(jì)G的內(nèi)電阻rg,其中電阻R0約為1k。為使rg 的測(cè)量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中，電源E應(yīng)選用，電阻器Ri應(yīng)選用_,電阻器R2應(yīng)選用 (選填器材前的字母)。A.電源(電動(dòng)勢(shì)1.5V)B.電源(電動(dòng)勢(shì)6V)C.電阻箱(0 9 9 9.9Q)D.滑動(dòng)變阻器(05 0 0Q)E.電位器(一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng))(05.1k)F.電位器(0 5 1k)(2)該同學(xué)在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)情況下，檢查電路連接無(wú)誤后，將R2的阻值調(diào)至最大。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是“，最后記錄R1的阻值并整

13、理好器材。（請(qǐng)按合理的實(shí)驗(yàn)順序，選填下列步 驟前的字母）A.閉合S1B.閉合S2C.調(diào)節(jié)R?的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度D.調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半E.調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半F.調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度【實(shí)驗(yàn)步驟】（3）如果所得的R的阻值為3 0 0 .0Q,則圖1中被測(cè)電流計(jì)G的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為, 該測(cè)量值實(shí)際值（選填“略大于”、“略小于”或“等于”）。【命題立意】本題考查了半偏法測(cè)電阻、電流表改裝成電壓表及校準(zhǔn)、器材的選取、實(shí)驗(yàn)步 驟、誤差分析、電路圖的設(shè)計(jì)等知識(shí)點(diǎn),綜合考查了考生的實(shí)驗(yàn)探究能力、推理能力、理解 能力等?！舅悸伏c(diǎn)撥】根據(jù)半偏法測(cè)電阻原理及題意選擇器材,注意實(shí)驗(yàn)步驟、理解誤差來(lái)源、注重 電壓表的改裝及校準(zhǔn)、畫(huà)好電路圖。【規(guī)范解答】（1）若選用電動(dòng)勢(shì)1.5V的電源，則R + R六Q = 7.5g,20200 X10-6而R0Q1 kQ,則R2氏6.5k。；若選用電動(dòng)勢(shì)6 V的電源,則R + R 氏6Q = 30kQ ,20200 x 10-6則R