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1、江苏省姜堰中学二轮复习教学案用半偏法测电阻及误差分析用半偏法可以测量电流表的电阻(含灵敏电流计)、伏特表的电阻和未知电阻的阻值如 何设计实验电路，如何测量，怎样减少实验误差，下面分类解析1、用半偏法测电流表的内阻R电流表的内阻R的测量电路有图1和图2两种电路.g应用图 1 电路测量电流表的内阻：步骤：(1) 先闭会开关S1和S2,调节变阻器R,使电流表指针指向满偏；(2) 再断开开关S2,仅调节电阻箱R/,使电流表指针指向半偏；图1(3) 电流表的内阻等于电阻箱的阻值R/.实验仪器的基本要求：R U并并2所以U2/ U /2，R/R .故测量值偏大.2注：在图 1 电路中， R/ 只能用电阻箱
2、，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流计 的电阻大一点就可以了. R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，要求R R/.表流表内阻误差分析图2是并联半偏，在半偏法测内阻电路中，当闭合S?时，引起总电阻减小，总电流增大, 大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R的电流比电流表电流多，R的电 阻比电流表的电阻小，但我们就把R /的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小.注：图2电路中，R只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了，R 般使用滑动变阻器，也可用电阻箱或电位器，但其阻值要求较大,要求RR/，以减小因闭合S2而引起总电流的变化，从
3、而减小误差.2、用半偏法测电压表的内阻应用图3电路测量电压表的内阻步骤：(1) 先将R调到最左端，闭合S和S2，调节R使电压 表满偏；(2) 使 R不变，断开S?调节R/使电压表指到满刻度的一 半；(3) 此时电阻箱R/的读数即为电压表的内阻RV 电压表内阻误差分析：图3在半偏法测电压表内阻电路中，在断开S?时，引起总电阻增大，滑动变阻器两端分得电压将超过原电压表的满偏电压，调节R使电压表半偏时，R/上的电压将比电压表半偏电压大，故R/的电阻比电压表的内阻大，所以测得电压表内阻偏大.注：在图3电路中，R/只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了，R 般使用滑动变
4、阻器，其阻值要求较小，以减小因闭合S2而引起总电 压的变化，从而减小误差.3、用半偏法测未知电阻Rx的阻值拓展1：如果已知电流表的内阻为Rg，将一个未知 的电阻Rx按图4连接，可以测出未知的电阻Rx的阻值.步骤同图1；测量结果为：R =R/-Rxg误差分析如图3；拓展2：如果已知电流表的内阻为Rg，将一个未知 的电阻Rx按图5连接，可以测出未知的电阻Rx的阻值.S步骤同图2；测量结果为：R =R/-Rxg误差分析如图2题例分析：例1 (04天津理综)现有一块59C2型的小量程电流表G (表头)，满偏电流为50 A，内阻约图4E图51为800一850 ，把它改装成1mA、10mA的两量 程电流表
5、.可供选择的器材有：滑动变阻器R，最大阻值20 ;滑动变阻器R2,最大阻值100k电阻箱R，最大阻值9999定值电阻R0，阻值1k ；电池E，电动势1.5V ；电池e2，电动势3.0V ；电池E3，电动势4.5V ；(所有电池内阻均不计）标准电流表A,满偏电流1.5mA；单刀单掷开关S1和S2单刀双掷开关S3,电阻丝及导线若干采用如图 6 所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为;选用的电池为E图8图6解析：根据半偏法的实验原理，提高测量精确度，按图6电路，就要求R R，以减 小因闭合S2而引起总电流的变化，从而减小误差.因此题中已知的器材滑动变阻器选R2（或 最大阻值10
6、0也）.电流表的满偏电流为50 pA，滑动变阻器的最大阻值100kQ,可知其需要的电压为50pAx100kQ =5V,故选电动势4.5V的E3,同型题：1 （05年江苏）将满偏电流Ig=300p A、内阻未知 的电流表改装成电压表并进行核对.（1）利用如图7所示的电路测量电流表的内阻 （图中电源的电动势E=4V ）：先闭合S,调节R,使 电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2,保持R不变，22 调节R，使电流表指针偏转到满刻度的3，读出此 时R的阻值为200Q，则电流表内阻的测量值Q .（2）将该表改装成量程为3V的电压表，需“串联”或“并联”）阻值为R0=Q的电阻.答案： （1）100（2）串联
7、 9900例2（88年全国高考）如图8所示是测定电流表内电阻实验的电路图，电流表的内电阻约在100Q左右，满偏电流为500处，用电池作电源. 某学生进行的实验步骤如下： 先将R的阻值调节到最大，合上K,调节R的阻值，使电流表的指针偏到满刻度. 合上K2调节R和R的阻值，使电流表的指针偏到满刻度的一半. 记下R的阻值.指出上述实验步骤中有什么错误解析：只调节R,不能调节R同型题2（84年全国高考）测定电流表内电阻的实验中备用的器件有:A、电流表（量程0100p A）,B、标准伏特表（量程05V）,C、电阻箱（阻值范围0999Q ）,D、电阻箱（阻值范围09999Q ）,E、电源（电动势2V，有内
8、阻），F、电源（电动势6V,有内阻），G、滑动变阻器（阻值范围050Q ,额定电流1.5A）,还有若干电键和导线.（1 ）、如果采用图9所示的电路测定电流表A的内电阻并且要想得到较高的精确度，那末从以上备用的器件中,可变电阻R1应选用,可变电阻R2应选用,电源8应选调用（用字母代号填写）（2）、如果实验时要进行的步骤有：A、合上K1；B、合上K2；C、观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值至最大；D、调节R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度;E、调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半;F、记下R2的阻值.把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处：; ; ; ; ; （3）、如果在步骤F中所得R2的阻值为600欧姆，则图9中电流表的内电阻Rg的测量值为 欧姆（4）、如果要将第（1）小题中的电流表A改装成量程为05V的伏特表，则改装的方法是 跟电流表联一个阻值为欧姆的电阻.（5）、图10所示器件中，一部分是将电流表改装为伏特表所需的,其余是为了把改装成 的伏特表跟标准伏特表进行核对所需的首先在下面空白处画出改装和核对都包括在内的 电路图（要求对05V的所有刻度都能在实验中进行核对），然后在图2上画出连线,将所示 器件按以上要求连接成实验电路图103) .600.(4)、串,49400.答案：(1) .D,C,F(2) .CADBEF( 5 )、
