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1、半偏法及其系统误差分析1. 电流表半偏法如图是用半偏法测电流表阻的电路实验时，先断开开关S2 ，闭合开关 S1 ，调节 R0 使电流表指针满偏然后保持R0 的滑片不动，闭合开关 S2 ，调节，使电流表的指针处于半满偏状态，则电流表的阻 RA =R用如图 1 所示的电路测电流表的阻时， 设电流表的满偏电流为，则开关S2断开时I g开关 S2 闭合时，有 1RAR1I gI R2RRAR1R RA1由、式，得R1 RA2 I g RAI R RRRA R1R RA测量值小于真实值当滑动变阻器阻值远大于电阻箱电阻误差较小2电压表半偏法如图是用半偏法测电压表阻的电路实验时，先闭合开关S2 和 S1，调
2、节 R0 使电压表指针满偏然后保持R0 的滑片不动（即R1 、 R2 不变），断开开关 S2 ，调节，使电压表的指针半满偏，则电压表的阻RV R用如图的电路测电压表的阻时，设电压表的满偏电压为U g ，则开关 S2 闭合时U gU gU g)R2开关 S2 断开时， 有U ABU ABU AB)R2(R1(RR1RVRVU ABU gR)由、式，得RRVR1 R2(RVR02RVR RV ， RV 的测量值大于真实值1、要测量阻较大的电压表的电阻，可采用“电压半值法”，其实验电路如图9 所示。其中电源两端的电压值大于电压表的量程，电阻箱R2 的最大阻值大于电压表的电阻。先将滑动变阻器R1 的滑
3、动头 c 调至最左端，将R2 的阻值调至最大，依次S2闭合 S2 和 S1，V调节 R1 使电压表满偏，然后断开 S2，保持滑动变阻器R2的滑动头 c 的位置不变，调节 R 使电压表半偏，此时ac2R1R2 的示数即可视为电压表的电阻值。S1（1）实验时，在断开S2 调节 R2 的过程中， a 点与滑动变阻器的滑动头 c 之间的电压应。（2）实验室备有如下四个滑动变阻器，它们的最大阻值分别为A10B 1kC 10kD 100k为减小测量误差，本实验中的滑动变阻器R1 应选择。（填序号）2、（12 分）用半偏法测电流表阻，提供的器材如下：干电池(电动势 E 约为1.5V，阻 r 约为、待测电流表
4、10 )A(050 ，阻约4k) 、电阻箱R1、R2（均为099999.9AAR1）、电键、导线若干。S1R2实验电路如图，有关实验操作及测量如下：只闭合 ，当调节 R1 到26090.0时，电流表A满偏；SS再闭合 S1，R2 调为 3770.0 时，电流表 A 半偏，由此可得电流表的阻 Rg 的测量值为。半偏法测量电流表阻时， 要求 R1R（g比值 R1/Rg 越大测量误差越小），本实验中 R1虽比 Rg 大，但两者之比不是很大，因此导致Rg 的测量误差较大。具体分析如下：电流表A 半偏时的回路总电阻比全偏时的回路总电阻（填“偏大”或“偏小” ），导致这时的总电流（选填“变大”或“变小”）
5、，半偏时 R2Rg（填“大于”或“小于” ）。为减小 Rg 的测量误差，可以通过补偿回路总电阻的方法，即把半偏时回路的总电阻的变化补回来。 具体的数值可以通过估算得出，实际操作如下：在中粗测出Rg 后，再把R1 先增加到 用第问中的有关条件求得具体数值 ，再调节R2 使电流表。用这时R2 的值表示Rg 的测量值，如此多次补偿即可使误差尽量得以减小。3、有一电流表 A，量程为 1mA，阻 rg 约为 100。要求测量其阻。可选用的器材有：电阻箱R0，最大阻值为 99999.9；滑动变阻器甲，最大阻值为10k；滑动变阻器乙，最大阻值为2k；电源 E1，电动势约为 2V，阻不计；电源 E2，电动势约
6、为 6V，阻不计；开关2 个，导线若干。采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：a.断开S1 和S2，将R 调到最大；b.合上S1，调节R 使A满偏； c.合上S2，调节 R1 使 A半偏，此时可认为的 A的阻 rgR1。试问：（）在上述可供选择的器材中，可变电阻R1 应该选；为了使测量尽量精确， 可变电阻 R 应该选择；电源 E 应该选择。（）认为阻 rgR1，此结果与的 rg 真实值相比。（填“偏大”、“偏小”、“相等”）1、解 : （ 1）保持基本不变（或保持不变）（ 2）A（每问 3 分，共 6 分）2、答： (12 分)（每空 2 分） 3770.0 偏小 变大 小于 27975 半偏3、【答案】（） R0 滑动变阻器甲2（）偏小E【分析】（）根据半偏法的测量原理，R1 必须选 0R ；由于电流表的满偏电流很小，要求R1 的阻值很大，故 R 应选滑动变阻器甲，电源选择 E2，误差较小。（）根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得：合上 S1，调节 R 使 A 满偏：IgERrg rE合上 S2，调节 R1 使A 半偏（电路中的总电流） ： Irg R1Rrr gR1故： I Ig。所以，通过电阻箱的电流IR1： IR1Ig用 U 表示电阻箱两端电压，则R1UUrgIR1I g2即： rgR1故：认为阻 rgR1，此结果与 A的 rg 真实值相比偏小。
