專題-半偏法測內(nèi)阻

1、半偏法測內(nèi)電阻重點：半偏法測內(nèi)電阻的步驟和誤差分析1. 用半偏法測電流表的內(nèi)阻應用右圖電路測量電流表的內(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)電阻箱使電流表指到滿刻度的一半；3此時電阻箱的讀數(shù)即為電流表的內(nèi)阻誤差分析：閉合S，與被測電流表并聯(lián)，使總電阻減小，所以總電流增大，由于通過電流表的電流為滿偏電流的一半是真實的，所以通過的電流大于通過電流表的電流，根據(jù)并聯(lián)電路分流原理，的電阻小于電流表的內(nèi)阻，測量結(jié)果偏小。減小誤差的方法：使電路里面的電流變化很小，所以R 同時要求要比稍微大點， 電源要盡可能的選擇電動勢大的。電路中，只能用電阻箱，而不

2、能用滑動變阻器。R一般使用滑動變阻器，也可用電阻箱例1.在把電流表改裝成電壓表的實驗中，需要利用如下列圖的電路測定電流表的內(nèi)阻，其主要操作步驟如下：接通S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再接通S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；讀出R2的阻值，即認為電流表的內(nèi)阻rg=R2現(xiàn)備有如下器材：A電流表量程0100A，內(nèi)阻約為100B電阻箱范圍010C電阻箱范圍09999 D電阻箱范圍099999 E電源電動勢3V，內(nèi)阻不計F電源電動勢6V，內(nèi)阻不計G開關(guān)和假設(shè)干導線1電路圖中R1應選 ，R2應選 電源應選 填入所選器材的字母代號2實驗中讀得R2的阻值為100，假設(shè)將此電流表改裝成

3、量程為3V的電壓表，應 聯(lián)一個阻值為 的電阻【分析】根據(jù)半偏法測量電流表內(nèi)阻的原理進行器材的選擇；電流表改裝成電壓表要串聯(lián)一個大電阻分壓【解答】解：1由“半偏法測量電流表內(nèi)阻原理”S2打開與閉合，近似認為干路中電流不變，前提是RRg故實驗器材選擇應滿足：電源電動勢盡可能大，選F R盡可能大所以R1選用大量程的電阻箱D，R2選用量程跟電流表內(nèi)阻差不多的即可，選C故答案為：D，CF.2電流表改裝成電壓表要串聯(lián)一個大電阻分壓U=IgR2+R 3V=100106100+R 得：R=299002.用半偏法測電壓表的內(nèi)阻應用右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

4、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 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，分壓電路分得的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：在上述電路中，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。例 2 電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表的電流的兩倍某同學利用這一事實

5、測量電壓表的內(nèi)阻半偏法實驗室提供材料器材如下： 待測電壓表量程3V，內(nèi)阻約為3000，電阻箱R0最大阻值為99999.9，滑動變阻器R1最大阻值100，額定電流2A，電源E電動勢6V，內(nèi)阻不計，開關(guān)兩個，導線假設(shè)干1虛線框內(nèi)為該同學設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補充完整2根據(jù)設(shè)計的電路寫出步驟 ；3將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為Rv，與電壓表內(nèi)阻的真實值Rv相比，Rv Rv填“”“”或“”，主要理由是 【解答】解：1待測電壓表電阻3000遠大于滑動變阻器R1的電阻值100，故滑動變阻器R1采用分壓式接法；電路圖如下列圖：2移動滑動變阻器的滑片到最左端，以保證通電后電壓表所在支路

6、分壓最小，閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針滿偏，保證滑動變阻器滑片的位置不變，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表的指針半偏，讀取電阻箱所示的電阻值，此即為測得的電壓表內(nèi)阻；3電壓表串聯(lián)電阻箱后認為電壓不變，而實際該支路電壓變大，則電阻箱分壓大于計算值，則會引起測量值的偏大，故RvRv；同步練習1.為了測量一微安表頭A的內(nèi)阻，某同學設(shè)計了如下列圖的電路。圖中，A0是標準電流表，R0和RN分別是滑動變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān)，E是電池。完成以下實驗步驟中的填空：1將S撥向接點1，接通S1，調(diào)節(jié)_,使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置，記下此時_的讀數(shù)I；2然后將S撥

7、向接點2，調(diào)節(jié)_,使_,記下此時RN的讀數(shù)；3多次重復上述過程，計算RN讀數(shù)的_,此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值。2.某同學為了測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進行了如下實驗1他先用多用表進行了正確的測量，測量時指針位置如圖1所示，得到電壓表的內(nèi)阻為，此時電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了已知多用表歐姆擋表盤中央刻度值為“15”，表內(nèi)電池電動勢為1.5V，則電壓表的示數(shù)應為 V結(jié)果保留兩位有效數(shù)字2為了更準確地測量該電壓表的內(nèi)阻Rv，該同學設(shè)計了圖2所示的電路圖，實驗步驟如下：A斷開開關(guān)S，按圖2連接好電路；B把滑動變阻器R的滑片P滑到b端；C將電阻箱R0的阻值調(diào)到零； D閉合開關(guān)S；E移動滑動變阻器R的

8、滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V的位置；F保持滑動變阻器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，讀出此時電阻箱R0的阻值，此值即為電壓表內(nèi)阻Rv的測量值；G斷開開關(guān)S實驗中可供選擇的實驗器材有：a待測電壓表 b滑動變阻器：最大阻值2000c滑動變阻器：最大阻值10d電阻箱：最大阻值9999.9，阻值最小改變量為0.1e電阻箱：最大阻值999.9，阻值最小改變量為0.1f電池組：電動勢約6V，內(nèi)阻可忽略 g開關(guān)，導線假設(shè)干按照這位同學設(shè)計的實驗方法，答復以下問題：要使測量更精確，除了選用電池組、導線、開關(guān)和待測電壓表外，還應從提供的滑動變阻器中選用 填“b”或“c”

9、，電阻選用 填“d”或“e”電壓表內(nèi)阻的測量值R測和真實值R真相比，R測 R真填“”或“”；假設(shè)RV越大，則越 “大”或“小”3.一電流表的量程標定不準確，某同學利用如圖1所示電路測量該電流表的實際量程Im所用器材有：量程不準的電流表A1，內(nèi)阻r1=10.0，量程標定為5.0mA；標準電流表A2，內(nèi)阻r2=45.0，量程1.0mA；標準電阻R1，電阻為10.0；滑動變阻器R，總電阻為300.0；電源E，電動勢3.0V，內(nèi)阻不計；保護電阻R2；開關(guān)S；導線答復以下問題：1開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的滑動端c應滑動至 端2開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動端，使電流表A1滿偏；假設(shè)此時電流表A2的讀

10、數(shù)為I2，則A1的量程Im= 3假設(shè)測量時，A1未調(diào)到滿偏，兩電流表的示數(shù)如圖2所示，從圖中讀數(shù)A1的示數(shù)I1= ，A2的示數(shù)I2= ；由讀出的數(shù)據(jù)計算得Im= 保留3位有效數(shù)字4.現(xiàn)有一量程為 3V的電壓表，內(nèi)阻約為 3k為了較準確地測量其內(nèi)阻，在沒有電流表的情況下，某同學設(shè)計了如圖1所示的實驗電路，按此電路可以測出電壓表的內(nèi)電阻。其中R1是最大阻值為9999的電阻箱，R2是最大阻值為20的滑動變阻器。試根據(jù)圖示的電路圖，完成如圖1所示的實物電路的連線。 接通電路前應將滑動變阻器的滑動頭P置于 端。 根據(jù)電路圖，按順序完成本實驗的主要操作步驟。 A閉合開關(guān) ，調(diào)節(jié) 使伏特表V滿偏；B在不再 條件下 ；C讀出此時電阻箱的示數(shù)R1，則這只伏特表的內(nèi)阻RV= 。5.某同學在進行擴大電流表測量量程的實驗時，需要知道電流表的滿偏電源和內(nèi)阻。他設(shè)計了一個用標準電流表G1來校對待測電流表G2的滿偏電流和測定G2內(nèi)阻的電路，如下列圖。已知G1的量程略大于G2的量程，圖中R1為滑動變阻器，R2為電阻箱。該同學順利完成了這個實驗。實驗過程包含以下步驟，其合理的順序依次為_A.合上開關(guān)S2B.分別將R1和R2的阻值調(diào)至最大C.記下R2的最終讀數(shù)D.反復調(diào)節(jié)R1和R2的阻值，使G1的示數(shù)仍為I1，使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻