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1、两种半偏法测电阻1电流半偏法(1) 实验原理如图1所示,其中R为电位器(或滑动变阻器),R为电阻箱,G为待 测电表。(2) 实验操作顺序 按原理图连结好电路,断开Sf S1,将R阻值调到最大; 合上S,调节R,使电表G达到满偏;调节R,使G达到半偏; 保持R阻值不变,再合上S2, 断开S1,记下R的阻值;; 在 RRZ 时,R=RZOg(3) 误差分析 本实验是在RR的情况下, 并入R后,对总电阻影响很小,即 认为干路电流仍等于I时,近似认g为R =RZo但实际上并入R后,总g 电阻减小,干路电流II ,通过Rg的电流II /2,因此,RRo所R gg以测量值比真实值偏小,而且R越g小,测量误
2、差越小。 2电压半偏法(1) 实验原理如图2所示,其 中R为滑动变阻器,R为电阻箱,V为待测电表。(2) 实验操作顺序 连结电路,断开S,并将滑片置于最右端,调节R=0; 合上S,调节滑动变阻器R,使电表达到满偏; 保持滑片位置不动,调节电阻箱R的阻值,使电表半偏; 断开S ,记下R的读数; 在R R,时,R=RZov(3) 误差分析本实验是在RR的情况下,串入R后,对回路总电阻影响很小,可以忽略不 计,即分压部分的电压保持不变,所以当电表半偏时,认为:R=RZo实际上串入了 RV之后,并联部分的电阻增大,分得的电压增加了,R两端的电压U,U/2,因此,RRoR gv所以测量值大于真实值,而且
3、R越大,测量误差越小。v综上所述,用半偏法测电表内阻时,一般需要一个滑动变阻器和电阻箱,而且滑 动变阻器的电阻与待测电阻悬殊较大。当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时, 用电压半偏法,测量值偏大;当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时,用电流半偏法,测量值偏小。简记为“大大小小”(即测大电阻,用分压半偏,测量值偏大;测 小电阻,用限流半偏,测量值偏小)。练习题1. 现要测定一只量程为IV,内阻R约900QQ的电压表内阻,可供选择的器材有:vA、待测电压表;B、滑动变阻器(最大阻值1000Q,额定电流1A); C、滑动变阻 器(最大阻值10Q,额定电流1A); D、电阻箱(最大阻值999.9Q
4、); E、电阻箱(最 大阻值99.9Q); F、电池组(电动势为3V,内阻约1Q);另外还有导线和开关若干。(1)为了用半偏法较准确测量该电压表的内阻,应选图3(图在上页)甲、乙两种电路中的电路。(2)除了电池组、导线、开关和待测电压表外,还需要从提供的器材中选用。(3)用上述方法测出的电压表内阻的测量值R(填“大于”、“等于”或“小于”)V电压表内阻的真实值。2、测定电流表内电阻的实验中备有下列器材:待测电流表G (量程010mA )标准电压表V (量程05V) 电阻箱 R(0 999Q)滑动变阻器叫(总电阻约50Q,额定电流1.5A)滑动变阻器R;(总电阻约lOkQ,额定电流1.5A) 电
5、源E (电动势约为6V,内阻较小)电键及导线若干(1)若采用如图所示的电路测定电流表的内电阻,并且要想得到较高的 精确度,那么以上备用的器材中,滑动变阻器R应选用(2)若实验中测得待测电流表的内阻值为6 Q,现要想将此电流表改装成量程为05V的电压表,则改装的方法是将电流表与电阻箱R联,并将电阻箱的阻值调为Q.(3)在下面方框中,画出一个用标准电压表校准改装电压表的实验电路 图,要求在电路图中标出所选用器材的符号.3、在把电流表改装为电压表的实验中,实验所用的电流表满刻度电流为200 A ,欲将此表改装成量程为2V的电压表。为测出电流表的内阻,采用如图所示的电路原理图。请将 以下各实验步骤填写
6、完整。 依照电路原理图将实物连接成实验线路,开始时两电 键均断开。 将R阻值调至最大,闭合电键,调节的阻值,使电流表达到满刻度。 闭合,调节R的阻值使电流表达到 读出R的读数,即为电流表的内阻。 :(2) 实验完毕时,两个电阻箱读数如下图所示,则电流表内阻r =0 .这种方法测出g的电流表的内阻r比它的真实值g(选填偏大”、偏小”或相 等)(3) 现用一个标准的电压表校对此改装表。 请完善下面的校对实验线路,已知电池的电动势为6V,要求刚闭合电键时电压表读数最小,且逐个校对。(4) 校对电路图中电阻箱应拨到0。4、(1)为了测定电压表Vx的内阻,采用了如图所示的电路.其中:V是待测电压表,量程
7、3V,内阻约3k Q;V是标准电压表,量程2V,内阻约2k Q; R是电阻箱,阻值范围是09999. 9Q;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;E是电池组,电动势6V,内阻不计; s1是单刀单掷开关,s2是单刀双掷开关. 实验步骤如下:局悶(Si(a) 根据电路图,将器材正确地连接成实验电路.(b) 将开关S2扳到连接点a处,接通开关S,调节滑动变阻 器R2,使电压表V的读数是1.50V(c) 断开开关S,将开关S2扳到连接点b处,接通开关S1,保持不变,调节使电压表 V 的读数是V,则可以认为电阻箱R的阻值就等于电压表Vx的内阻.(d)若此时电阻箱R1各旋钮的位置如图所示,则电阻箱 R1的阻值
8、是 Q,即为待测电压表乂的内阻.xo.iq xin 用本实验方法测得的电压表Vx的内阻值与电压表Vx内阻的真实值相 比较,测量值(填序号).“A.偏大 B.偏小 C.准确xiooq xiooon上述实验中,闭合开关S和S2后(先闭合S2后闭合SJ,无论 怎样调节电阻箱R1和滑动变阻器R2,都要保证两个电压表的安全.在 下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用(填序号)。A.4kQB.3. 33kQC.2. 4kQ D.1 kQ5、要测量一只电压表的内阻RV。提供的器材有:待测电压表V (量程03v,内阻约为3KQ);电阻箱R0 (阻值09999.9Q);滑动变阻器R1 (阻值020Q,额定电流
9、为1A);滑动变阻器R2 (01500Q,额定电流为 0.5A);电源E (电动势为6V,内阻为0.5Q);电键S及导线若干。如果采用图10所示的电路测定电压表的内阻,并且要得到较高的精确度,那么从以上给出的器材中,滑动变阻器R应选用。在以下所给的实验步骤中,排出合理的顺序为:A. 合上电键S ;B. 使滑动触头P处于最左端,R的阻值调至最大;C. 保持滑动变阻器的解头位置不变,增大电阻箱的阻值,使电压表示数为满偏读数的一半,记下电阻箱的此时阻值r2D. 调节电阻箱和滑动变阻器,使电压表示数满偏,记下电阻箱的此时阻值盯; 用测得的物理量表示电压表内阻应为; 在上述实验中测得的电压表内阻值会比真实彳。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)