测量电路的选择与控制及半偏法知识点总结
半偏法测电阻原理
半偏法测电阻原理
半偏法测电阻是一种用于测量电阻值的方法。
它基于电流与电压之间的线性关系,并利用欧姆定律来计算电阻的值。
在半偏法测电阻的实验中,首先需要连接一个电源、一个测量电阻的电阻器和一个测量电流的电流表。
将电源的负极与电阻器的一端相连,再将另一端与电流表相连。
然后,将电源的正极与电阻器的另一端相连,形成一个闭合回路。
接下来,需要调节电源的电压,并通过电流表来测量通过电阻器的电流。
可以根据欧姆定律的公式电流(I)等于电压(V)除以电阻(R)来计算电阻器的电阻值。
半偏法测电阻的原理是利用了电流与电阻之间的线性关系。
当电流通过一个固定电阻时,其大小与通过它的电压成正比。
也就是说,如果电流增加,那么通过电阻器的电压也会增加。
因此,测量电流和电压的值,我们就可以计算出电阻的值。
需要注意的是,在进行半偏法测电阻时,要确保电源的电压是稳定的,并且在一个合适的范围内。
此外,测量时要注意保持电路的稳定,避免其他因素对测量结果的影响。
总之,半偏法测电阻是一种简单而常用的方法,可以用来测量电阻值。
通过电流与电压之间的线性关系和欧姆定律,我们可以计算出电阻的数值。
半偏法测电表内阻及电阻的测量方法总结
半偏法测电表内阻一、半偏法测量电流表的内阻方法步骤:1、按图接线,图中R 1 、R 2 为电阻箱2、先只合下S 1 ,调节R 1使电流表指针满偏.3、再合下S 2,保持电阻R 1不变,调节R 2使电流表指针半偏,记下R 2的值.4、若R 1>> R 2,有Rg= R 2 误差分析:定性分析:电表满偏时,电表与1R 串联入电路,电路总电流为g I 电表半偏时,电表与2R 并联后再与1R 串入电路,近似认为干路电流未变化,而流过电表电流为2g I 则)2(2g g g g I I R I R -⋅=⋅得R R g =。
但是由于2R 的并入,电路总电阻R 总减小,干路电流增大,即22g g I I I >-,故g R R <,所测值偏小练习1、半偏法测电流表内阻实物连接:练习2、有一电流表○A ,量程为1mA ,内阻R g 约为100Ω。
要求测量其内阻。
可选用的器材有:A 、电阻箱R 0,最大阻值为99999.9Ω;B 、滑动变阻器甲,最大阻值为10k Ω;C 、滑动变阻器乙,最大阻值为2k Ω;D 、电源E 1,电压约为2V ,内阻不计; E 、电源E 2,电压约为6V ,内阻不计;F 、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S 1和S 2,将R 调到最大; b 、合上S 1,调节R 使A 满偏;c 、合上S 2,调节R 1使A 半偏,此时可认为的A 的内阻R g =R 1。
试问(ⅰ)在上述可供选择的器材中,可变电阻R 1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 。
(ⅱ)认为内阻R g =R 1,此结果与R g 的真实值相比 。
(填“偏大”、“偏小”、“相等”)二、半偏法测量电压表电阻 方法步骤:1、按图接线,图中R 0 为电阻箱.2、把R 先滑到a 点,先合下S ,调节R 0=0,再调R 使电压表指针满偏;3、保持变阻器电阻R 不变,调节R 0使电压表指针半偏,记下R 0的值.4、若R 0>> R ,有R V = R 0误差分析:定性分析:电表满偏时,表两端电压为g U ,电流为g I 。
电阻测量六种方法
电阻测量的六种方法电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。
一.欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成:G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。
R是可变电阻,也称调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r。
图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。
当红、黑表笔接上待测电阻Rx时,由闭合电路欧姆定律可知:I = E/(R+Rg+Rx+r)= E/(R内+R X)由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2.使用注意事项:(1)欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。
(2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。
黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。
(3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零(4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。
(一般在中值刻度的1/3区域)(5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。
(6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。
二.伏安法测电阻1.原理:根据部分电路欧姆定律。
2.控制电路的选择控制电路有两种:一种是限流电路(如图2);另一种是分压电路。
(如图3) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。
其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。
电表的校准和半偏法测量电阻
1.电压表,电流表都是由小量程电流表改装而成的,如图甲、乙所示
分别是电压表,电流表的改装图,以下说法正确的是( C )
A、若改装后的电流表示数比标准表稍小一些, 可以给并联电阻再并一个较大的电阻 B、若改装后的电压表示数比标准表稍小一些 ,可以给串联电阻再串联一个较大的电阻 C、小量程电流表内阻为Rg,并联一个电阻R, 改装后电流表量程是原来的 Rg R 倍
R
D、为实现对改装电表的逐格校准,可采用限 流式电路
2.某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是 毫安表的改装电路图. (1)已知毫安表满偏电流为1mA,表头上标记的内阻值为 120,和为定值电阻.若将开关S2扳到接线柱a,电表量程 为4mA;若将开关S2扳到接线拄b,电表量程为16mA.
则根据题给条件,定值电阻的阻值应选__1_0__Ω__,__3_0_Ω___.
(2)现用一量程为16mA,内阻为20的标准电流表对改装电表的16mA挡进行校准,校准时 需选取的刻度范围为1mA~16mA,电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计;滑动变阻器
有两种规格,最大阻值分别为800和1600,则应选用最大阻值为_1_6_0_0__的滑动变阻器.
(3)若由于表头上标记的内阻值不准,造成改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏
半偏法测大于Rg; (2)R是变阻器或变阻箱,R'是电阻箱。
2.步骤: (1)只闭合S1,调节变阻器R,使电流表读数满偏。 (2)保持滑片位置不变,再闭合S2,调节电阻箱,使电流表读数半偏。 (3)读出的R值,则Rg=R'
3.误差分析 分析:R并比Rg小些,干路中的电流I增大 了,所以,当电流表的读数半偏时,通 过R'中的电流大于I/2,所以R'小于Rg.
测量电路的选择与控制及半偏法知识点总结
知识点一,电表的改装一、电流计G 的原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用产生偏转的原理制成的,且指针偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是 均匀 的。
电流表的主要参数有:表头内阻R g :即电流表线圈的电阻满偏电流I g:即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏; 满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g = I g •R g二、电流表改装成电压表改装的目的是:测量更大的电压方法:若量程扩大n 倍,则应给电流表 串 联一个电阻。
故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大 ,电压表的内阻越大。
扩大倍数: 接入电阻的阻值:三、电流表改装成电流表改装的目的是: 测量更大的电流扩大倍数: 接入电阻的阻值:故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小,电流表的内阻越小。
知识点二,电流表的内接与外接内接法与外接法的选择(1)直接比较法:(适用于Rx 、RA 、RV 的大小大致可以估计)g U n U =(1)R g g g U R R n R U ==-g I n I =1g g g RI R R R I n ==-① 当Rx ≫RA 时,宜用内接法,即大电阻用内接法;② 当Rx ≪RV 时,宜用外接法,即小电阻用外接法。
可记忆为“大内偏大、小外偏小”。
(2)公式计算法:(定量判断RX 相对大小的方法)(3)试触法:当Rx 、RV 、RA 阻值都未知时,如图3可把电压表的一个接线端分别接b 、c 两点,观察两电表的示数变化:(由图:接b :外接法,电压准确,电流偏大。
接c :内接法,电流准确,电压偏大。
)①若电流表示数变化明显,说明若接b (用外接)法,电压表分流太显著,实验误差大。
因此应接c (内接法) ② 若电压表示数变化明显,则说明若接c (内接法)电流表的分压作用显著,实验误差大。
则宜接b (外接法)。
小结:(1)Rx 大致已知:大内、小外。
(2)Rx 未知:试触法 若电压表示数有明显变化,即U U II ∆<∆宜外接。
半偏法
半偏法与改装专题1电流计(表头)由于构造的原因,一般只能测量较小的电流和电压。
如果要用它来测量较大的电流和电压,就必须进行改造,以扩大其量程。
万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来。
1、表头的主要参数的测定表头(毫安表、电流计)的主要参数:量程和内阻。
量程是指针偏转满刻度时可测的最大电流值g I ,也称满偏电流。
表头的线圈有一定内阻,用g R 表示。
测量内阻g R 的方法很多,本实验采用替代法。
考查方式一 测电表内阻两种半偏法测电阻1 限流半偏法(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①按原理图连结好电路,断开S 1、S 1,将R 阻值调到最大;②合上S 1,调节R ,使电表G 达到满偏;③保持R 阻值不变,再合上S 2,调节R′,使G 达到半偏;④断开S 1,记下R′的阻值;⑤在R>>R′时,R g =R′。
(3)误差分析本实验是在R>>R′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 g 时,近似认为R g =R′。
但实际上并入R′后,总电阻减小,干路电流I>I g ,通过R′的电流I R'>I g /2,因此,R g >R′即R 测<R 真。
所以测量值比真实值偏小,而且R g 越小,测量误差越小。
2 分压半偏法(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①连结电路,断开S ,并将滑片置于最右端,调节R′=0;②合上S ,调节滑动变阻器R ,使电表达到满偏;③保持滑片位置不动,调节电阻箱R ′的阻值,使电表半偏;④断开,记下R′的读数;⑤在R<<R′时,R v=R′。
(3)误差分析本实验是在R<<R′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 v=R′。
电阻测量方法汇总
电阻测量方法汇总电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。
一.欧姆表测电阻 1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成:G 是内阻为Rg 、 满偏电流为Ig 的电流计。
R 是可变电阻,也称调零电阻, 电池的电动势为E ,内阻为r 。
欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。
当红、黑表笔接上待测电阻Rx 时,由闭合电路欧姆定律可知:I = E/(R+Rg+Rx+r )= E/(R 内+R X ) 由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2.使用注意事项:(1) 欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。
(2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。
黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。
(3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零(4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。
(一般在中值刻度的1/3区域) (5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。
(6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。
二.伏安法测电阻1.原理:根据部分电路欧姆定律。
2.控制电路的选择图 1图2控制电路有两种:一种是限流电路(如图2); 另一种是分压电路。
(如图3)(1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。
其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。
04.半偏法测电阻
实验:半偏法测电阻一、半偏法测量电流表的内阻(测小电阻) 1. 测量原理电路图如图所示,第一步,闭合1S ,调节1R 使电流表指针满偏;第二步,保持1R 不变,再闭合2S ,调节电阻箱2R ,使电流表指针半偏,读出2R 的值,则2R R g 。
2. 误差分析:当闭合1S 并使电路电流为g I 时,闭合2S ,电路总电流大于g I ,故闭合2S 后,通过电流表的电流为2g I 时,通过2R 的电流大于2g I 。
由于2R 与电流表并联,故2R <g R .为减小实验误差,应使1R 远大于g R ,这样由于2R 的并入对电路中的电流影响不大。
3.注意事项(1)电阻箱2R 不能用滑动变阻器替代。
(2)1R 远大于g R 本质上指的是滑动变阻器接入电路中的阻值远大于g R 。
(3)在保证电路正常工作时,E 尽量选大一些。
二、半偏法测量电压表的内阻(测大电阻) 1. 测量原理实验电路图如图所示,第一步,闭合开关S 之前,将电阻箱R 的阻值调到零,滑动变阻器'R 的滑片P 滑到左端。
第二步,闭合开关S ,调节滑片P 的位置使电压表示数为满刻度0U 。
第三步,保持滑动变阻器滑片位置不变,再调节电阻箱的阻值,使电压表示数为021U (半偏), 读取电阻箱的阻值R ,则有V R =R 。
2. 误差分析考虑到实际情况,当把电压表示数调为满刻度0U 后,再调电阻箱阻值,使电压表示数变为021U 时,加到电压表与R 两端的电压值实际已超过0U ,即此时电阻箱两端的电压值已大于021U 。
因此R >V R ,即测V R >真V R ,此种方法测量值偏大。
应使'R 远小于V R 。
3.注意事项(1)电阻箱R 不能用滑动变阻器替换。
(2)'R 远小于V R 本质上指的是'R 与并联的部分的阻值远小于V R 。
(3)在保证电路正常工作时,E 尽量选大一些。
综上所述,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总电阻时,用电流半偏法,测量值偏小。
高中物理-半偏法
半偏法半偏法的概念半偏法是一种科学巧妙的测定电表内阻的方法,常见的有“半偏电流法”和“半偏电压法”。
半偏电流法是利用电流半偏来测定电流表内电阻的方法。
半偏电压法是利用电压半偏来测定电压表内电阻的方法。
下面,高中物理网编辑与同学们来深入分析利用半偏法来测量电流表的内电阻;而利用半偏法测量电压表内电阻请见这篇文章《半偏法测量电压表内阻》。
借助半偏法测电流表内阻的实验利用半偏法测量电流表内阻的电路图如上图所示。
实验器材待测电流表G、电源、滑动变阻器、电阻箱、电键2个、导线若干。
具体步骤1.按上图连接电路图,保持两个电键处于打开位置,使滑动变阻器R1置于最大电阻位置。
2.闭合电键S1,调整滑动变阻器R1,使电流表G指针满偏。
3.保持滑动变阻器R1调整好的触头位置不变,闭合电键S2。
4.调整电阻箱R2的阻值,使电流表G指针半偏。
5.读取R2的示数,该示数即为电流表G的内阻。
实验原理基本原理:并联电路各支路两端电压相等。
G与R2属于并联关系,两端电压相等。
因为G电流由满偏变为半偏,消失的那一半的电流通过了R2,因此通过两者的电流是相等的。
因为G与R2两端电压相等,通过的电流相等,则电阻必然相等,因此R2的读数即为G的内阻阻值。
半偏法测电流表内阻的理论误差分析如图所示电路,闭合S1使电流表指针偏转到满刻度,根据全电路欧姆定律可得:E=Ig(R+rg+r)(rg为电流表内阻;Ig为电流表的示数),合上开关S2,保持R不变,调节电阻箱R’使电流表指针偏转到正好是中间刻度Ig/2,这时有同时有解以上三个方程可得当R+r>>R′时,rg=R′,即电流表的内阻等于此时电阻箱的电阻值。
实验的基本要求:R>>R′。
误差分析:由于该过程中,R的电阻较大,我们近似的把整个过程中的干路电流当作不变的。
但是实际情况中,随着S2的闭合,整个电路中的电流将会变大,但实际上我们仍然按照电流不变时的电流来计算的,所以将导致通过G灵敏电流表的电流为原来一半时(半偏),通过变阻器R′的电流将比通过G待测灵敏电流表的电流要大,又因为R′与G并联,电压一样,所以实际的变阻器读数R′将小于G待测灵敏电流表的电阻(内阻),所以,半偏法测电阻测出的电阻要小于实际电阻,原因是电流将要改变。
高中物理半偏法详解
半偏法是一种用于测量电表内阻的方法,常见的有“电流半偏法”和“电压半偏法”,下面对这两种方法分别进行研究。
1.电流半偏法及其误差分析1.1实验目的;电流半偏法用于测量电阻较小的电表的内阻。
1.1测量方法;如图所示,电流计G其内阻Rg待测,所用仪器有电源E。
滑动变阻器R 采用限流式。
电阻箱R` 与电流计并联。
两个开关 S1串联在干路。
S2与电阻箱串联。
具体的实验过程;首先断开开关S1和S2,把滑动变阻器的滑片滑到R得最右端,然后闭合开关S1,向右移动滑片,使电流计G的指针刚好达到满偏,再闭合开关S2,接着缓慢调节电阻箱的阻值,使电流计的指针恰好指到一半刻度处,即半偏位置,这时“读出”电阻箱的阻值就是待测电流计内阻的测量值。
1.3器材选取;① R~必须用电阻箱,电阻箱的选择,只要它能调出与电流表内阻相当的电阻即可;②R可以用滑动变阻器,也可以用大阻值的电阻箱。
当电阻箱接入时,维持总电流几乎不变是至关重要的,因为这时才可以说两条支路上各有一半电流。
为此:R的实际阻值应远大于电流表的内阻 R>100Rg ,才能做到总电流几乎不变。
即R>>Rg③因: ,在实验中,Ig、Rg都是一定的,为保证R>100 Rg,因此电源电动势应越大越好。
1.4误差分析;要求电阻箱的并入,使干路电流变化不大,这种电路只适合于测量小内阻的电流表,同时电阻箱的电阻也较小。
事实上,无论怎样,电阻箱的并入,使得干路电路略微变大,不再是原来的干路电流,而电流表半偏的时候流过的电流是原来干路电流的一半,这样流过电阻箱的电流就要比半偏值稍大一点,根据并联分流原理,电阻箱的阻值要比电流表的内阻稍小一点,因此测量值小于真实值。
例题 2007年全国卷Ⅱ22。
2 有一电流表A,量程为1mA,内阻rg约为100Ω。
要求测量其内阻。
可选用的器材有:电阻箱R0,最大阻值为99999。
9Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ;电源E1,电动势约为2V,内阻不计;电源E2,电动势约为6V,内阻不计;开关2个,导线若干。
电阻测量的六种方法
电阻测量的六种方法电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。
一.欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成:G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。
R是可变电阻,也称调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r。
图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。
当红、黑表笔接上待测电阻Rx时,由闭合电路欧姆定律可知:I = E/(R+Rg+Rx+r)= E/(R内+R X)由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2.使用注意事项:(1)欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。
(2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。
黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。
(3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零(4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。
(一般在中值刻度的1/3区域)(5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。
(6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。
二.伏安法测电阻1.原理:根据部分电路欧姆定律。
2.控制电路的选择控制电路有两种:一种是限流电路(如图2);另一种是分压电路。
(如图3) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。
其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。
高中电学实验专题总结半偏法 伏安法 替代法
电学实验专题一、电阻测量的方法归类在高中电学实验中,涉及最多的问题就是电阻的测量,电阻的测量方法也比较多,最常用的有:(1)欧姆表测量:最直接测电阻的仪表。
但是一般用欧姆表测量只能进行粗测,为下一步的测量提供一个参考依据。
用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻。
(2)替代法:替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。
替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)。
替代法是用与被测量的某一物理性质等效,从而加以替代的方法。
如图1所示。
先把双刀双掷开关S 2扳到1,闭合S 1,调整滑动变阻器,使电流表指针指到某一位置,记下此时的示数I (最好为一整数)。
再把开关S 2扳到2,调整电阻箱R 0,使得电流表指针仍指到示数I 。
读出此时电阻箱的阻值r ,则未知电阻R x 的阻值等于r 。
说明:①在此实验中的等效性表现在开关换位后电流表的示数相同,即当电阻箱的阻值为r 时,对电路的阻碍作用与未知电阻等效,所以未知电阻R x 的阻值等于r 。
②替代法是一种简捷而准确度很高的测量电阻的方法,此方法没有系统误差,只要电阻箱和电流表的精度足够高,测量误差就可以忽略。
(3)伏安法:伏安法的测量依据是欧姆定律(包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律),需要的基本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表时,可以用标准电阻(电阻箱或给一个定值电阻)代替;当电表的内阻已知时,根据欧姆定律I=U/R V ,电压表同时可以当电流表使用,同样根据U=IR A ,电流表也可以当电压表用。
(4)比例法:如果有可以作为标准的已知电阻的电表,可以采用比例法测电表的电阻。
用比例法测电表内阻时,两个电流表一般是并联(据并联分流原理),两个电压表一般是串联(据串联分压原理)。
所谓“比例法”是:要测量某一物体的某一物理量,可以把它与已知准确数值的标准物体进行比较。
例如,使用天平称量物体的质量,就是把被测物体与砝码进行比较,砝码就是质量数准确的标准物体。
半偏法测电阻的原理以及实验设计方法
半偏法测电阻的原理以及实验设计方法
半偏法测电阻是一种常用的电路测量方法,它通常用于测量电阻值大于几千欧的电阻器和其他电路元件。
这种方法的原理是基于欧姆定律:电阻值等于电流与电压之比。
半偏法测电阻可以减少误差,并保证足够的精度。
实验设计方法如下:
1.准备材料和设备
需要准备电源、电阻器、万用表和导线等实验设备。
电阻器的阻值应足够大,以便在电路中能够检测到少量的电流。
2.连接电路
将电阻器连接到电路中,使用导线将它与电源和万用表相连。
使用万用表设置为测量电流的模式,并将其连接到电路中以测量电流。
设置为测量电压模式,并将其连接到电路中以测量电压。
3.测量电流和电压
通过打开电源,使电流在电路中流动,并记录万用表所显示的电流型号。
此后,分别记录电阻器和电压表所显示的电压值。
4.计算电阻
根据欧姆定律,电阻可以通过电压和电流之间的分比来计算。
使用万用表读取的电流值和电压表显示的电压值计算电阻值。
将这些值代入公式,即可得到电阻值。
5.比较结果
测量多个电阻器值,以确定每个测量结果之间的差异。
将结果与电阻器的标称值进行比较,以确定测量精度。
如果误差在可接受范围内,则可以认为该测量是准确的。
总之,半偏法测电阻法可以使用简单的电路和基本的测量设备来进行,是一种常用的电路测量方法。
必须小心地规划和执行实验,以确保测量到的数据是准确而可靠的。
通过实验,学生可以深入理解欧姆定律,并学会如何测量电阻器等电路元件的电阻值。
高中物理半偏法详解优选稿
高中物理半偏法详解 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】半偏法是一种用于测量电表内阻的方法,常见的有“电流半偏法”和“电压半偏法”,下面对这两种方法分别进行研究。
1.电流半偏法及其误差分析1.1实验目的;电流半偏法用于测量电阻较小的电表的内阻。
1.1测量方法;如图所示,电流计G其内阻Rg待测,所用仪器有电源E。
滑动变阻器R(采用限流式)。
电阻箱R`(与电流计并联)。
两个开关(S1串联在干路。
S2与电阻箱串联)。
具体的实验过程;首先断开开关S1和S2,把滑动变阻器的滑片滑到R得最右端,然后闭合开关S1,向右移动滑片,使电流计G的指针刚好达到满偏,再闭合开关S2,接着缓慢调节电阻箱的阻值,使电流计的指针恰好指到一半刻度处,即半偏位置,这时“读出”电阻箱的阻值就是待测电流计内阻的测量值。
1.3器材选取;① R~必须用电阻箱,电阻箱的选择,只要它能调出与电流表内阻相当的电阻即可;②R可以用滑动变阻器,也可以用大阻值的电阻箱。
当电阻箱接入时,维持总电流几乎不变是至关重要的,因为这时才可以说两条支路上各有一半电流。
为此:R的实际阻值应远大于电流表的内阻(R>100Rg),才能做到总电流几乎不变。
即R>>Rg③因:,在实验中,Ig、Rg都是一定的,为保证R>100 Rg,因此电源电动势应越大越好。
1.4误差分析;要求电阻箱的并入,使干路电流变化不大,这种电路只适合于测量小内阻的电流表,同时电阻箱的电阻也较小。
事实上,无论怎样,电阻箱的并入,使得干路电路略微变大,不再是原来的干路电流,而电流表半偏的时候流过的电流是原来干路电流的一半,这样流过电阻箱的电流就要比半偏值稍大一点,根据并联分流原理,电阻箱的阻值要比电流表的内阻稍小一点,因此测量值小于真实值。
?例题 2007年全国卷Ⅱ22。
(2)有一电流表A,量程为1mA,内阻rg约为100Ω。
要求测量其内阻。
半偏法测电阻知识方法及练习
. 半偏法测电阻知识方法与练习一,半偏法测电阻知识与方法一,半偏法测电流表内阻方法一:如图15 所示,测电流表G的内阻:①将电阻箱R 的电阻调到0;②闭合S 调理R0,使电流表G达到满偏电流I 0;③保持 R0不变,调理 R使电流表 G示数为 I 0/2 ;④由上可得 R G=R注意:当 R G》R0时,丈量偏差小,此方法适合测大阻值电流表内阻,且丈量值偏大。
方法二:如图 16 所示丈量电流表 A 的内阻①断开S2,闭合 S1,调理 R0,使 A 表满偏为 I 0; ②保持 R0不变,闭合 S2,调理 R,使电流表读数为 I 0③由上得 R A=R注意:当R0》R A时,丈量偏差小,此方法适合测小阻值电流表内阻,且丈量值偏小。
电源电动势宜大一些。
二,半偏法测电压表内阻方法一:如图17 所示,测电压表V 的内阻:①闭合 S, 将电阻箱 R 的电阻调到 R1时,测得电压表示数为②调理电阻箱阻值为 R2,使电压表 V 的示数为 U1/2 ;由上可得 R V=R2 -2R1方法二:如图 18 所示,测电压表 V 的内阻:①将滑动变阻器的滑片 P 滑到最右端,电阻箱 R 的阻值调到最大;②闭合 S1、 S2,调理 R0,使电压表示数指到满刻度;③翻开 S2,保持 R0不变,调理R,使电压表示数到满刻度的一半;④由上可得R V=R半偏法测电压表内阻方法一分析:如图 17 所示:E=U 1+U1R1/R V E=U2/2+U2 R2/2R V 联解可得R V=R2 -2R1RG图15R0SARS2 R图16S1VR1;图 17USE r=0S2VRR0S1图 18二,半偏法测电阻练习题1、把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G 的满偏电流I g为 200μ A,内阻预计在400~ 600Ω之间.①按图 (a) 测定电流表G的内阻 R g,需要采纳适合的器械,现有供采纳的器械以下:(A)滑动变阻器 ( 阻值范围 0— 200Ω )(B)滑动变阻器 ( 阻值范围 0~ 175Ω )(C)电阻箱 ( 阻值范围 0—999Ω )(D)电阻箱 ( 阻值范围 0~99999Ω )(E)电源 ( 电动势 6V,内阻 0. 3Ω)(F)电源 ( 电动势 12V,内阻 0. 6Ω )按实验要求, R 最好采纳 ______,R′最好采纳 _______,E 最好采纳 _______.( 填入采纳器械的字母代号)②假设由上述步骤已测出电流表内阻R g==500Ω,此刻通过串连一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表,此电压表的量程为③图 (b) 是测定未知电阻R x的电路图,图 (c) 是电路中所需要的器械( 虚线框内为上述已改装好的电压表) ,请按电路图画出连线,将所示器械接成实验电路.④丈量时,电流表的读数为0.20A,而改装后的电压表的表头读数如图(d) 所示,那么R x的阻值等于 __________ 。
最新用半偏法测电阻及误差分析总结高中物理
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 g电流表的内阻R g 的测量电路有图1和图2两种电路.应用图1电路测量电流表的内阻: 步骤: (1)先闭会开关S 1和S 2,调节变阻器R ,使电流表指针指向满偏; (2)再断开开关S 2,仅调节电阻箱R /,使电流表指针指向半偏; (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 << R /.表流表内阻误差分析:图1是串联半偏,因为流过R g 和R / 的电流相等,应比较它们的电压U g 和U 2的大小,S 2闭合时,两者电压之和和U =U g +U 2=U g +0= U g ,S 2断开时,电路的总电阻增大,由闭合电路的欧姆定律得:总电流减少,R 的右端电阻、R 0和电源内阻三者电压之和减少,并联部分的电压U 并增大,即U并= U g /2 +U 2/ > U g所以U 2/ > U g /2 ,R / > R g .故测量值偏大.注:在图1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 / ,以减小因闭合S 2而引起总电压的变化,从而减小误差.应用图2电路测量电流表的内阻: 步骤:(1)先将R 调到最左端,闭合S 1,断开S 2,调节R 使电流表满偏; (2)使R 不变,闭合S 2调节电阻箱R ’使电流表指到满刻度的一半; (3)此时电阻箱R ’的读数即为电流表的内阻R g .实验的基本要求: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 2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 一般使用滑动变阻器,也可用电阻箱或电位器,但其阻值要求较大,要求R >> R / ,以减小因闭合S 2而引起总电流的变化,从而减小误差.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 1和 S 2,调节R 使电压表满偏; (2)使R 不变,断开S 2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R V . 电压表内阻误差分析:在半偏法测电压表内阻电路中,在断开S 2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S 1R 0 R S 2图1 GR / 图3 图2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 一般使用滑动变阻器,其阻值要求较小,以减小因闭合S 2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R x 的阻值拓展1:如果已知电流表的内阻为R g ,将一个未知的电阻R x 按图4连接,可以测出未知的电阻R x 的阻值.步骤同图1;测量结果为:R x =R / - R g误差分析如图3; 拓展2:如果已知电流表的内阻为R g ,将一个未知的电阻R x 按图5连接,可以测出未知的电阻R x 的阻值.步骤同图2;测量结果为:R x =R / - R g 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A μ50,内阻约为800~850Ω,把它改装成mA 1、mA 10的两量程电流表.可供选择的器材有:滑动变阻器R 1,最大阻值20Ω;滑动变阻器2R ,最大阻值Ωk 100 电阻箱R ',最大阻值Ω9999 定值电阻0R ,阻值Ωk 1;电池E 1,电动势1.5V ;电池2E ,电动势V 0.3;电池3E标准电流表A ,满偏电流mA 5.1;单刀单掷开关1S 和2S ,单刀双掷开关3S 采用如图6器为 ;选用的电池为 .解析:根据半偏法的实验原理,提高测量精确度,按图6电流为A μ50,滑动变阻器的最大阻值Ωk 100的3E .1图4同型题:1(05年江苏)将满偏电流I g =300μA 、内阻未知的电流表○G 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○G 的内阻(图中电源的电动势E=4V ):先闭合S 1,调节R ,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S 2,保持R 不变,调节R ′,使电流表指针偏转到满刻度的32,读出此时R ′的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值R g= Ω.(2)将该表改装成量程为3V 的电压表,需 (填“串联”或“并联”)阻值为R 0= Ω的电阻.答案:(1)100 (2)串联 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100Ω左右,满偏电流为500μA,用电池作电源.某学生进行的实验步骤如下:①先将R 的阻值调节到最大,合上K 1,调节R 的阻值,使电流表的指针偏到满刻度.②合上K 2,调节R ′和R 的阻值,使电流表的指针偏到满刻度的一半.③记下R ′的阻值.指出上述实验步骤中有什么错误. 答: .解析:②只调节R ′,不能调节R同型题图7图8GRR ′K 1K 2测定电流表内电阻的实验中备用的器件有:A 、电流表(量程0~100μA),B 、标准伏特表(量程0~5V),C 、电阻箱(阻值范围0~999Ω),D 、电阻箱(阻值范围0~9999Ω),E 、电源(电动势2V,有内阻),F 、电源(电动势6V,有内阻),G 、滑动变阻器(阻值范围0~50Ω,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R 1应选用 ,可变电阻R 2应选用 ,电源ε应选用 .(用字母代号填写) (2)、如果实验时要进行的步骤有:A 、合上K 1;B 、合上K 2;C 、观察R 1的阻值是否最大,如果不是,将R 1的阻值调至最大;D 、调节R 1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;E 、调节R 2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半;F 、记下R 2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:① ;② ;③ ;④ ;⑤ ;⑥ .(3)、如果在步骤F 中所得R 2的阻值为600欧姆,则图9中电流表的内电阻R g 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0~5V 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0~5V 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.答案:(1).D,C,F (2).CADBEF (3).600. (4)、串,49400. (5)、图10 图9初一英语:名词所有格游霆煜任课教师:邱老师经典例题一There are some new books in the school library.They are _D___ books.A.child B.childrens' C.children D.children's例题二、The hospital is a bit far from here.It's about ______D_ .A.forty minutes's walk B.forty minute's walkC.forty minutes walk D.forty minutes' walk例题三、I found my black cat in__B___ room.A.Jim and Mike B.Jim and Mike'sC.Jim's and Mike's D.Jim's and Mike例题四、You should find what the difference between Mr.Smith’s and Mr.Black’s cars is.你应当发现史密斯先生与布莱克先生的汽车的不同之处。
总结版测控电路知识讲解
总结版测控电路2.1何谓测量放大电路?对其基本要求是什么?在测量控制系统中,用来放大传感器输出的微弱电压,电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路,亦称仪用放大电路。
对其基本要求是:①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配;②一定的放大倍数和稳定的增益;③低噪声;④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移;⑤足够的带宽和转换速率(无畸变的放大瞬态信号);⑥高输入共模范围(如达几百伏)和高共模抑制比;⑦可调的闭环增益;⑧线性好、精度高;⑨成本低。
2.2什么是高共模抑制比放大电路?应用何种场合?有抑制传感器输出共模电压(包括干扰电压)的放大电路称为高共模抑制比放大电路。
应用于要求共模抑制比大于100dB的场合,例如人体心电测量。
2.3图2-8b所示电路,N1、N2为理想运算放大器,R4=R2=R1=R3=R,试求其闭环电压放大倍数。
由图2-8b和题设可得u01 =ui1 (1+R2 /R1) = 2ui1 , u0=ui2 (1+R4 /R3 )–2ui1 R4/R3 =2ui2–2 ui1=2(ui2-ui1),所以其闭环电压放大倍数Kf=2。
2.4图2-9所示电路,N1、N2、N3工作在理想状态,R1=R2=100k,RP=10k,R3=R4=20k,R5=R6=60k,N2同相输入端接地,试求电路的差模增益?电路的共模抑制能力是否降低?为什么?由图2-9和题设可得uo = (uo2–uo1) R5 / R3 =3(uo2–uo1 ), uo1 = ui1 (1 + R1 /Rp)–ui2 R1/Rp=11ui1, uo2= ui2(1+R2/Rp)–ui1 R2/Rp=–10ui1, 即uo=3(–10ui1–11ui1)=–63ui1,因此,电路的差模增益为63。
电路的共模抑制能力将降低,因N2同相输入端接地,即ui2=0,ui1的共模电压无法与ui2的共模电压相抵消。
2.9何谓自举电路?应用于何种场合?请举一例说明之。
用半偏法测电阻及误差分析总结高中物理
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 g电流表的内阻R g 的测量电路有图1和图2两种电路.应用图1电路测量电流表的内阻: 步骤: (1)先闭会开关S 1和S 2,调节变阻器R ,使电流表指针指向满偏; (2)再断开开关S 2,仅调节电阻箱R /,使电流表指针指向半偏; (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 << R /.表流表内阻误差分析:图1是串联半偏,因为流过R g 和R / 的电流相等,应比较它们的电压U g 和U 2的大小,S 2闭合时,两者电压之和和U =U g +U 2=U g +0= U g ,S 2断开时,电路的总电阻增大,由闭合电路的欧姆定律得:总电流减少,R 的右端电阻、R 0和电源内阻三者电压之和减少,并联部分的电压U 并增大,即U并= U g /2 +U 2/> U g 所以U 2/ > U g /2 ,R / > R g .故测量值偏大.注:在图1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 / ,以减小因闭合S 2而引起总电压的变化,从而减小误差.应用图2电路测量电流表的内阻: 步骤:(1)先将R 调到最左端,闭合S 1,断开S 2,调节R 使电流表满偏; (2)使R 不变,闭合S 2调节电阻箱R ’使电流表指到满刻度的一半; (3)此时电阻箱R ’的读数即为电流表的内阻R g .实验的基本要求: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 2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 一般使用滑动变阻器,也可用电阻箱或电位器,但其阻值要求较大,要求R >> R / ,以减小因闭合S 2而引起总电流的变化,从而减小误差.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 1和 S 2,调节R 使电压表满偏; (2)使R 不变,断开S 2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R V . 电压表内阻误差分析:在半偏法测电压表内阻电路中,在断开S 2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,1图1 图3图2R 一般使用滑动变阻器,其阻值要求较小,以减小因闭合S 2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R x 的阻值拓展1:如果已知电流表的内阻为R g ,将一个未知的电阻R x 按图4连接,可以测出未知的电阻R x 的阻值.步骤同图1; 测量结果为:R x =R / - R g误差分析如图3; 拓展2:如果已知电流表的内阻为R g ,将一个未知的电阻R x 按图5连接,可以测出未知的电阻R x 的阻值.步骤同图2;测量结果为:R x =R / - R g 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A μ50,内阻约为800~850Ω,把它改装成mA 1、mA 10的两量程电流表.可供选择的器材有:滑动变阻器R 1,最大阻值20Ω;滑动变阻器2R ,最大阻值Ωk 100 电阻箱R ',最大阻值Ω9999定值电阻0R ,阻值Ωk 1;电池E 1,电动势1.5V ;电池2E ,电动势V 0.3;电池3E标准电流表A ,满偏电流mA 5.1;单刀单掷开关1S 和2S ,单刀双掷开关3S 采用如图6器为 ;选用的电池为 .解析:根据半偏法的实验原理,提高测量精确度,按图6电流为A μ50,滑动变阻器的最大阻值Ωk 100的3E .1图4同型题:1(05年江苏)将满偏电流I g =300μA 、内阻未知的电流表○G 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○G 的内阻(图中电源的电动势E=4V ):先闭合S 1,调节R ,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S 2,保持R 不变,调节R ′,使电流表指针偏转到满刻度的32,读出此时R ′的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值R g= Ω.(2)将该表改装成量程为3V 的电压表,需 (填“串联”或“并联”)阻值为R 0= Ω的电阻.答案:(1)100 (2)串联 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100Ω左右,满偏电流为500μA,用电池作电源.某学生进行的实验步骤如下:①先将R 的阻值调节到最大,合上K 1,调节R 的阻值,使电流表的指针偏到满刻度.②合上K 2,调节R ′和R 的阻值,使电流表的指针偏到满刻度的一半. ③记下R ′的阻值.指出上述实验步骤中有什么错误. 答: .解析:②只调节R ′,不能调节R同型题测定电流表内电阻的实验中备用的器件有:A 、电流表(量程0~100μA),B 、标准伏特表(量程0~5V),C 、电阻箱(阻值范围0~999Ω),D 、电阻箱(阻值范围0~9999Ω),E 、电源(电动势2V,有内阻),F 、电源(电动势6V,有内阻),图7图8图9G 、滑动变阻器(阻值范围0~50Ω,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R 1应选用 ,可变电阻R 2应选用 ,电源ε应选用 .(用字母代号填写) (2)、如果实验时要进行的步骤有:A 、合上K 1;B 、合上K 2;C 、观察R 1的阻值是否最大,如果不是,将R 1的阻值调至最大;D 、调节R 1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;E 、调节R 2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半;F 、记下R 2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:① ;② ;③ ;④ ;⑤ ;⑥ .(3)、如果在步骤F 中所得R 2的阻值为600欧姆,则图9中电流表的内电阻R g 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0~5V 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0~5V 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.答案:(1).D,C,F (2).CADBEF (3).600. (4)、串,49400. (5)、图10图11。
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知识点一,电表的改装
一、电流计G 的原理和主要参数
电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用产生偏转的原理制成的,且指针偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是 均匀 的。
电流表的主要参数有:
表头内阻R g :即电流表线圈的电阻
满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏; 满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g = I g •R g
可记忆为“大内偏大、小外偏小”。
(2)公式计算法:(定量判断RX 相对大小的方法)
时,用内接法为大电阻即当
),(x V A x x
V
A x R R R R R R R R >>。
时,用内、外接法等效即当)(V A x x
V A x R R R R R
R R ==时,用外接法。
为小电阻即当),(x V A x x
V A x R R R R R R
R R <<
(3)试触法:当Rx、RV、RA阻值都未知时,如图3可把电压表的一个接线端分别接b、
c两点,观察两电表的示数变化:
(由图:接b:外接法,电压准确,电流偏大。
接c:内接法,电流准确,电压偏大。
)
①若电流表示数变化明显,说明若接b(用外接)
法,电压表分流太显著,实验误差大。
因此应接c(内接法)
②若电压表示数变化明显,则说明若接c(内接法)电流表的分压作用显著,实验误
差大。
则宜接b(外接法)。
小结:
(1)Rx大致已知:大内、小外。
(2)Rx未知:试触法
且划变接
1.优先限流接法,因为它电路结构简单,消耗能量少;
2.下列情况之一者,必须采用分压接法:
(1)当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值,采用限流接法不能满足要求时;
(2)当实验要求多测几组数据(电压变化范围大),或要求电压从0开始变化时;
(3)电源电动势比电压表量程大很多,限流接法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时时。
分压,电压的变化范围是0-E(滑动变阻器的两端接电源的正负极,滑片接一条支路,也
就并联在电路中)
限流,电压的变化范围是X-E(也就是不能调处0电压,这个是一端不接,也就是只连接两根导线,串联在电路中)
一般接电路优先考虑的是限流,因为,功耗小。
但是需要电压从0开始变化的时候,就要使用分压法了,测伏安特性的时候,一定要采用分压法。
知识点四.等效替代法测电阻
1.用电流表、电阻箱、滑动变阻器测电阻
①按图1电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动
变阻器的滑片p置于a端。
②闭合开关S1,S2,调节滑片p,使电流表指针指在适当的位置,
记下此时电流表的示数为I。
③断开开关S2,再闭合开关S3,并保持滑动变阻器滑片p位置
不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I。
④此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻Rx的阻值等效,即Rx=R0
2.用电压表、电阻箱、滑动变阻器测电阻
①按图2电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动
变阻器的滑片p置于a端。
②闭合开关S1S2,调节滑片p,使电压表指针指在适当的位
置,记下此时电压表的示数为U。
③断开开关S2,再闭合开关S3并保持滑动变阻器滑片p位置不
变,调节电阻箱,使电压表的示数仍为U。
④此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻Rx的阻值等效,即Rx=R0
知识点五.半偏法测电表内阻
一.半偏法测电流的内阻
1、实验电路图:如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路.
2、实验步骤:
①先断开开关S2,闭合开关S1,调节R1使电流表指针满偏.
②保持R1不变,闭合开关S2,调节R2,使电流表的指针处于半偏
状态,则电流表的内阻R g=R2.
3、实验条件: ①滑动变阻器R1的阻值远大于电流表 的内阻,②选用电动势较大的电源
4、实验误差:R 测
<R
真。
当开关
闭合后,干路中的总电流是变大的,当电流表
半偏时,通过电阻箱
的电流比通过电流表的电流要大,根据并联分流规律可知,半偏法
测出的电流表的内阻要比电流表的实际内阻小。
为减小实验误差,应使滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻,即,这
样就可近似认为开关闭合前后干路中的总电流是不变的。
另外,必须使用电动势较大的
电源。
二.半偏法测电压表的内阻
1、实验电路图:如图2所示是用半偏法测电压表内阻的电路.
2、实验步骤:
①先闭合开关S 1和开关S 2,调节R 0使电压表指针满偏;
②保持R 0的滑片不动,断开开关S 2,调节R,使电压表的指针半偏,则电压表的内阻R V =R.
3、实验条件:滑动变阻器的阻值R 0远小于电压表的内阻,
即,这样就可近似认为调节电阻箱的阻
值后,滑动变阻器的左端电阻分得的电压仍然为
满偏电压。
但事实上调节的阻值后,
分得的电压增大,当电压表半偏时,电阻
箱
两端电压比电压表两端电压要大,根据串联分压规律可知,半偏法测出的电压表的内
阻要比电压表的实际内阻大。
当
时,
近似成立,且选择电动势较小的电源也可以减小相对误
差,当然为使电压表指针能达到满偏,必须满足,故要选择电动势略大于电压表的
满偏电压的电源。