半偏法測電阻修改后

1、半偏法測電流表半偏法測電流表內(nèi)阻實驗內(nèi)阻實驗 在電流表的改裝中，需要知道它的三在電流表的改裝中，需要知道它的三個參數(shù)：滿偏電流個參數(shù)：滿偏電流IgIg、滿偏電壓、滿偏電壓UgUg、電流、電流表的內(nèi)阻表的內(nèi)阻RgRg. . 其中其中IgIg可以從刻度盤上讀出，如果知可以從刻度盤上讀出，如果知道了表頭的內(nèi)阻時道了表頭的內(nèi)阻時RgRg時，時，UgUg也可以由也可以由Ug=IgRgUg=IgRg算出。算出。 而而RgRg則要由實驗的辦法測量。則要由實驗的辦法測量。1 1、實驗用電路圖及原理、實驗用電路圖及原理G RS2S1R G G是待測電流表，可看成是一個小阻值電是待測電流表，可看成是一個小阻值電阻

2、阻RgRg，其讀數(shù)是通過這個電阻的電流。，其讀數(shù)是通過這個電阻的電流。 R R是滑動變阻器。是滑動變阻器。 RR是電阻箱，是電阻箱，R R的阻值遠(yuǎn)大于的阻值遠(yuǎn)大于RR。I Ig g R Rg gG RS2S1R2 2、步驟原理、步驟原理：1 1、先閉合、先閉合S S1 1，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電滑動變阻器，使電流表的指針滿偏，流表的指針滿偏，這時通過電流表的這時通過電流表的電流即為電流即為IgIg2 2、保持保持R R阻值不變阻值不變，再閉合，再閉合S S2 2，調(diào)節(jié)電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱RR的阻值，的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的一半時，認(rèn)為電使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的一半

3、時，認(rèn)為電阻箱阻箱RR的讀數(shù)就是電流表的內(nèi)阻的讀數(shù)就是電流表的內(nèi)阻RgRg。即。即 RR =Rg=Rg原理：由于原理：由于R Rg g的阻值非常小，而的阻值非常小，而R R的阻值又非常大，從的阻值又非常大，從而閉合而閉合S S2 2前后，可以認(rèn)為前后，可以認(rèn)為R R一定時，通過滑動變阻器的一定時，通過滑動變阻器的電流不變。電流不變。RIRIRIggg21213 3、注意事項、注意事項 要求要求R比比R要大得多且閉要大得多且閉合合S2后后R阻值保持不變阻值保持不變4 4、誤差分析、誤差分析G RS2S1R由于閉合由于閉合S2前，通過前，通過R的電流的電流等于等于Ig，而閉合后全電路，而閉合后全電

4、路的總電阻減小，所以通過的總電阻減小，所以通過R的實際電流的實際電流大于大于Ig。 設(shè)閉合設(shè)閉合S2后通過后通過R的電流為的電流為I 。 由歐姆定律由歐姆定律 所以所以測量值測量值R偏小偏小。 ggIII21RIRIgg21gII211 1、半偏法測電壓表內(nèi)阻、半偏法測電壓表內(nèi)阻VRRSPRV步驟步驟： 閉合開關(guān)閉合開關(guān)S前，電阻箱前，電阻箱R的阻值的阻值調(diào)零調(diào)零，滑動觸頭，滑動觸頭P至至最左端最左端。 閉合閉合S，滑動觸片，滑動觸片P向右調(diào)至適當(dāng)位置時使電壓表向右調(diào)至適當(dāng)位置時使電壓表示數(shù)為滿偏電壓示數(shù)為滿偏電壓V V0，保持滑動變阻器滑動觸片，保持滑動變阻器滑動觸片P位置位置不變，調(diào)節(jié)電阻

5、箱阻值為不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R時，電壓表示數(shù)為半偏電時，電壓表示數(shù)為半偏電壓值。壓值。VRR 則有這個測量值這個測量值R偏大偏大步驟步驟： 閉合開關(guān)閉合開關(guān)S前，電阻前，電阻箱箱R的阻值調(diào)的阻值調(diào)最大，最大，滑動滑動觸頭觸頭P至最左端。至最左端。 閉合閉合S，滑動觸片，滑動觸片P向右調(diào)至適當(dāng)位置不變。向右調(diào)至適當(dāng)位置不變。 調(diào)節(jié)電阻箱阻值為調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R1時，使電流表示數(shù)為滿偏電流時，使電流表示數(shù)為滿偏電流I I0，調(diào)節(jié)電阻箱阻值調(diào)節(jié)電阻箱阻值R2時，電流表示數(shù)為滿偏電流時，電流表示數(shù)為滿偏電流I I0的一半。的一半。ARRSPRA122021102RRRRRIRRIAAA上述操作步驟中

6、，必要的操作步驟按合理順序排列應(yīng)上述操作步驟中，必要的操作步驟按合理順序排列應(yīng)為為 。若在步驟。若在步驟 中，讀出中，讀出R0的值為的值為2400 2400 ，則電壓表的內(nèi)阻，則電壓表的內(nèi)阻RV = = 。用這種方。用這種方法測出的內(nèi)阻法測出的內(nèi)阻RV與其真實值相比偏與其真實值相比偏 。 E. 調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為3.0 V例例1.1.為了為了測量測量一個量程為一個量程為3.0 V的的電壓表的內(nèi)阻電壓表的內(nèi)阻，可以采，可以采用圖示的電路，在測量時，可供選擇的步驟如下：用圖示的電路，在測量時，可供選擇的步驟如下： A.閉合開關(guān)閉合開關(guān)S B

7、.將電阻箱將電阻箱R0的阻值調(diào)到最大的阻值調(diào)到最大F.斷開開關(guān)斷開開關(guān)SC.將電阻箱將電阻箱R0的阻值調(diào)到零的阻值調(diào)到零H.將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到a端端G.將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到b端端 D.調(diào)節(jié)電阻箱調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，的阻值，使電壓表示數(shù)為使電壓表示數(shù)為 1.5 V，讀出此時電阻箱讀出此時電阻箱R0的阻值，的阻值，VRabSR024002400大大返回 例例2. 2. 為了測量電流表為了測量電流表A A1 1的內(nèi)阻，采用圖示的電路，其中的內(nèi)阻，采用圖示的電路，其中電流表電流表A A1 1的量程是的量程是0300A0300A、內(nèi)阻約

8、為、內(nèi)阻約為100100（待測）；（待測）；A A2 2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程0-200A0-200A；R R1 1為電阻箱，阻值范圍為電阻箱，阻值范圍0999.90999.9；為電池，電動勢為電池，電動勢3V3V、內(nèi)阻不計；、內(nèi)阻不計；S S1 1為開關(guān)為開關(guān)S S2 2為單刀雙擲開關(guān)。按電路圖接好電路后，將可變電阻器為單刀雙擲開關(guān)。按電路圖接好電路后，將可變電阻器R R2 2和電阻箱和電阻箱R R1 1適當(dāng)調(diào)節(jié)后，將單刀雙擲開關(guān)適當(dāng)調(diào)節(jié)后，將單刀雙擲開關(guān)S S2 2扳到接點扳到接點1 1處，處，接通開關(guān)接通開關(guān)S S1 1，調(diào)節(jié)可變電阻，調(diào)節(jié)可變電阻R R2 2，使兩電表的讀

9、數(shù)都是，使兩電表的讀數(shù)都是150A150A；然后將開關(guān)；然后將開關(guān)S S2 2扳到接點扳到接點2 2，調(diào)節(jié)電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱R R1 1使標(biāo)準(zhǔn)電使標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)仍是流表的讀數(shù)仍是150A150A，若此時電阻箱各旋鈕位置如圖，若此時電阻箱各旋鈕位置如圖，則：則：（1 1）電流表）電流表A A1 1的內(nèi)阻的內(nèi)阻RgRg=_ .=_ .（2 2）為了保證兩電流表的安全使用，）為了保證兩電流表的安全使用，限流電阻限流電阻R R3 3 的阻值應(yīng)選的阻值應(yīng)選A.100A.100；B.150B.150；C.10KC.10K；D.15KD.15K。（。（ ） （3 3）可變電阻器）可變電阻器R R2 2 應(yīng)

10、選：應(yīng)選： （ ） A.2KA.2K； B.5KB.5K； C.200C.200；D.500D.500。A1R1A21 2S1R3R2RgS23V1765432890176543289017654328901765432890176543289017654328900.1101100010000100A1R1A21 2S1R3R2RgS23V替代法測電阻替代法測電阻 當(dāng)當(dāng)R2=0時時,要保證兩個電流表都不超過量程要保證兩個電流表都不超過量程R3=E/Imin =3 / 0.2mA = 15k 選選DR2+R3=E/I =3 / 0.15mA = 20 k R2=5 k 選選BRg=92.8 返

11、回 例題例題3、從下表中選出適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑?，設(shè)計一電路來、從下表中選出適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑?，設(shè)計一電路來測量電流測量電流表表A1的內(nèi)阻的內(nèi)阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)。（得多組數(shù)據(jù)。（1）在虛線方框中畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代）在虛線方框中畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號。（號。（2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算，）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算，r1，則所用的表達(dá)式為，則所用的表達(dá)式為r1=_，式中各符號的意義是：，式中各符號的意義是：_。器材（代號）器材（代號）規(guī)格規(guī)格電流表電流表(A1 )量程量程10mA ，內(nèi)阻，內(nèi)阻r 1待

12、測（約待測（約40）電流表電流表(A2 )量程量程500A，內(nèi)阻，內(nèi)阻r2 =750 電壓表電壓表(V)量程量程10V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r3 =10k 電阻電阻(R1 )阻值約阻值約100 ，作保護(hù)電阻用，作保護(hù)電阻用滑動變阻器滑動變阻器(R2 )總電阻約總電阻約50 電池電池(E)電動勢電動勢1.5V，內(nèi)阻很小，內(nèi)阻很小電鍵電鍵(K)導(dǎo)線若干導(dǎo)線若干解：解：電流表電流表I1m=10mA, r1 40 R1=100 R2=50 若滑動變阻器用限流接法，若滑動變阻器用限流接法，Imin =1.5/190=0.08A=8mAImax=10mA電流的變化范圍很小，應(yīng)該用電流的變化范圍很小，應(yīng)該用分壓器接法

13、。分壓器接法。因為電壓表讀數(shù)很小，因為電壓表讀數(shù)很小，Um =0.4V , 不能用伏安法測量不能用伏安法測量，根據(jù)根據(jù)并聯(lián)電路兩端電壓相等并聯(lián)電路兩端電壓相等，將兩電流表并聯(lián)，如圖示：將兩電流表并聯(lián)，如圖示：A1A2R1=100 R2=50 調(diào)節(jié)滑動變阻器的電阻，測調(diào)節(jié)滑動變阻器的電阻，測出多組兩電流表的讀數(shù)，出多組兩電流表的讀數(shù)，由由 I1 r1 =I2 r2得得 r1= I2 r2 I1返回VA1伏安法測電壓表電阻伏安法測電壓表電阻電壓表是一個能夠顯示自身電壓的特殊電阻，電壓表是一個能夠顯示自身電壓的特殊電阻，因此，可以用一個安培表測量其電阻。因此，可以用一個安培表測量其電阻。返回VA1例

14、題例題4、某電壓表的內(nèi)阻在、某電壓表的內(nèi)阻在20千歐千歐50千歐之間千歐之間,現(xiàn)現(xiàn)要測量其內(nèi)阻要測量其內(nèi)阻,實驗室提供下列可選用的器材實驗室提供下列可選用的器材:待測電壓表待測電壓表V (量程量程3V)電流表電流表A1 (量程量程200A )電流表電流表A2 (量程量程5mA)電流表電流表A3 (量程量程0.6A)滑動變阻器滑動變阻器R (最大阻最大阻1K) 電源電源(電動勢電動勢4V)電鍵電鍵K.(2)為了盡量減小誤差為了盡量減小誤差,要求測多組數(shù)據(jù)要求測多組數(shù)據(jù).試在方框中畫出試在方框中畫出符合要求的實驗電路圖符合要求的實驗電路圖(其中電源和電鍵及其連線其中電源和電鍵及其連線返回A1(1)

15、所提供的電流表中所提供的電流表中,應(yīng)選用應(yīng)選用_ (填寫字母填寫字母代號代號).4.把電流表改為電壓表把電流表改為電壓表（1）電流表的滿偏電流）電流表的滿偏電流Ig、內(nèi)電阻、內(nèi)電阻Rg和滿偏電壓和滿偏電壓Ug 三者的關(guān)系三者的關(guān)系 Ug=IgRg（2）電流表內(nèi)電阻的測定）電流表內(nèi)電阻的測定 半偏法半偏法（不計電源內(nèi)阻）（不計電源內(nèi)阻）GS1S2R1R2測量值偏小測量值偏小注注:半偏法測電壓表內(nèi)阻時半偏法測電壓表內(nèi)阻時,偏大偏大.VRabSR0a.電流表量程的擴(kuò)大電流表量程的擴(kuò)大并聯(lián)一個小電阻并聯(lián)一個小電阻GIIgRgRI-Ig由由 (I-Ig) R= Ig RgR= Ig Rg(I-Ig) 例

16、例. 若電流表的內(nèi)阻若電流表的內(nèi)阻Rg=1000 滿偏電流滿偏電流Ig=100A 怎樣把它改裝成量程為怎樣把它改裝成量程為10mA的電流表？的電流表？解：解：R= Ig Rg(I-Ig) =0.11000 9.9=10.1 例例3. 如圖示是一個雙量程電流表，如圖示是一個雙量程電流表，Ig=0.5mA，Rg=200 ，計算，計算R1和和R2的阻值。的阻值。GR2R110mA1mA解：解： （R1+R2） (I1-Ig) = Ig Rg R1+R2= Ig Rg(I1-Ig) = 1000.5=200 Ig （Rg+ R2 ）=(I2-Ig) R1 （Rg+ R2 ）=(I2-Ig) R1 Ig

17、 = 19R1 R1=20 R2=180 b. 電壓表量程的擴(kuò)大電壓表量程的擴(kuò)大串聯(lián)一個大電阻串聯(lián)一個大電阻GUUgU-UgRgRRUURUggggggRUUUR 例例. 若電流表的內(nèi)阻若電流表的內(nèi)阻Rg=1000 滿偏電流滿偏電流Ig=100A 怎樣把它改裝成量程為怎樣把它改裝成量程為U=3V的電壓表？的電壓表？解：解：Ug=IgRg=0.1V R=29 k 例例4. 如甲、乙圖示是一個雙量程電壓表，如甲、乙圖示是一個雙量程電壓表， Ig=1mA，Rg=100 ，計算，計算R1和和R2的阻值。的阻值。GR2R115V3V甲甲3V15VR2R1G乙乙解解：甲圖：甲圖 Ug= IgRg =0.1

18、V， n1=30 n2=150R1=（ n1 -1）Rg=2900 R2=（ n2 -1）Rg=14900 乙圖乙圖 同樣求出同樣求出R1R1=（ n1 -1）Rg=2900 Rg +R1+R2=151=15 KR2= 12 K返回返回改裝電壓表的校對改裝電壓表的校對電路圖如圖示電路圖如圖示R1GVRSV為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，R為滑動變阻器（分壓器接法）為滑動變阻器（分壓器接法）虛線框中為改裝電壓表。虛線框中為改裝電壓表。 改變變阻器改變變阻器R的滑片位置，使的滑片位置，使V 的示數(shù)分別為的示數(shù)分別為0.5V、 1.0V、 1.5V、 2.0V核對改裝電壓表的示數(shù)是否正核對改裝電壓表的示數(shù)是否正確，并算出改裝的電壓表滿刻度時的百分誤差。確，并算出改裝的電壓表滿刻度時的百分誤差。例如：改裝的電壓表滿刻度例如：改裝的電壓表滿刻度3V時，標(biāo)準(zhǔn)電壓表時，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V的的讀數(shù)為讀數(shù)為3.1V，則百分誤差，則百分誤差%2 . 3%1001 . 30 . 31 . 3返回返回 22.(17分分)（1 1）用游標(biāo)為）用游標(biāo)為5050分度的卡尺（測