半偏法测电表内阻PPT课件

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半偏法测量电流表或电压表的内阻

半偏法测量电流表或电压表的内阻

附录二:半偏法测量电流表或电压表的内阻一、在实验室中,往往利用半偏法测量电流表或电压表的内阻. 测量电路如图9-4-16所示.E 为电源,其电动势为E ,其内阻可以忽略;R 1为总阻值较大的滑动变阻器;R 2为电阻箱.A 为被测电流表.用此电路,经以下步骤可近似测得电流表的内阻RA :①闭合K 1,断开K 2,调节R 1,使电流表读数等于其量程I0; ②保持R 1不变,闭合K 2,调节R 2,使电流表读数等于I0/2;③读出R 2的值,则RA=R2.图9-4-16(1)按照电路图在所给出的实物图9-4-17中画出连接导线;图9-4-17(2)若电源的内阻忽略不计,试分析该实验的系统误差总是使电流表内阻的测量值比其真实值偏大还是偏小?(3)真实值与测量值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差,即(R A -R 2)/R A .试导出它与电源电动势E 、电流表量程I0及电流表内阻Ra 的关系式.解析:(3)相对误差与电源电动势等各量的关系,需结合闭合电路欧姆定律进行分析. 由步骤①得I0=E/(R 1+R A ),由步骤②知后来电路总电阻为A A R R R R R R ++=221总,通过电流表的电流总R E R R R I A ⋅+=2202,以上三式联立得E R I R R R A AA 02=-.答案:(1)实物连线如图9-4-18所示.图9-4-18(2)闭合K2后,回路的总电阻减小,总电流将增大.因此当电流表读数等于I0/2时,通过电阻箱的电流将略大于I0/2,实际上电阻箱的电阻比表头电阻小一些,也就是说测量值比真实值偏小.(3)E R I R R R A A A 02=-。

二、关于半偏法测电流表内阻如图,课本上说要减小误差,就要使R1>>R2.。

这是为了减小K2闭合前后干路电流变化,但有一点我不明白:这个R1指的是滑线变阻器总电阻还是使电流表满偏时的电阻。

我们老师说选滑线变阻器总电阻越大的越好,但我不明白选大了有什么用,在电动势一定的情况下,要电流表满偏R1必须是个定值,应该说选大选小不影响才对啊(个人理解)望高手解答问题补充:我想问的是那个R1>>R2中R1指的是滑线变阻器最大电阻还是当电流表满偏时的滑线变阻器电阻电流表有内阻,相当于两个电阻并联,为避免分流,减小误差,应使滑动变阻器电阻越大越好。

半偏法测电表内阻00

半偏法测电表内阻00

半偏法测电表内阻教学目标:1、学会用半偏法测电流表和电压表内阻的方法2、通过仪器的选择和误差的分析,学会提高综合分析问题的思维能力3、培养局部与整体相互作用的统一观和探求科学方法的进取精神教学过程:一、回顾伏安法测电阻的方法二、半偏法测电表内阻的方法(一)半偏法测量电流表的内阻方法:1.按图接线,图中R1、R2为电阻箱2.先只合下S1,调节R1使电流表指针满偏.3.再合下S2,保持电阻R1不变,调节R2使电流表指针半偏,记下R2的值.4. 若R1>>R2,有误差分析:这样测出的电流表内阻有没有误差?例1、半偏法测表头内阻实物连接:例2、(全国)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: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,电压约为2V,内阻不计;电源E2,电压约为6V,内阻不计;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的内阻R g=R1。

试问(ⅰ)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。

(ⅱ)认为内阻R g=R1,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:1.按图接线,图中R0为电阻箱.2.把R先滑到a点,先合下S ,调节R0=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R0使电压表指针半偏,记下R0的值.有R V = R0思考:分析测量误差例3.要测量内阻较大的电压表的内电阻,可采用“电压半值法”,其实验电路如图所示。

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内电阻。

先将滑动变阻器R1的滑动头c调至最左端,将R2的阻值调至最大,依次闭合S2和S1,调节R1使电压表满偏,然后断开S2,保持滑动变阻器的滑动头c的位置不变,调节R2使电压表半偏,此时R2的示数即可视为电压表的内电阻值。

半偏法测电表内阻

半偏法测电表内阻

半偏法测电压表和电流表的内阻考点一:电流表的半偏法测量步骤:首先,闭合S1,调节滑动变阻器R使得G带测灵敏电流表示数最大(满偏).;然后,保持S1闭合,滑动变阻器不动,闭合S2,并调节变阻器R',使得待测灵敏电流表示数为最大示数的一半,即满偏时的一半(半偏).;记下此时变阻器R'的电阻大小(可以直接读出),该电阻即为待测灵敏电流表的电阻大小。

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(在选择仪器的时候要保证其它部分的电阻之和要远大于并联部分,所以干路上的滑动变阻器一般选较大的,对应电源也要选择电动势较大的)。

实际情况中,随着S2的闭合,整个电路中的电流将会变大,当表头半偏时,流过电阻箱的电流大于流过表头的电流,所以电阻箱阻值小于表头内阻。

但我们还是认为干路电流不变,认为流过电阻箱的电流等于流过表头的电流,即电阻箱阻值等于表头内阻。

所以测量结果比真实值偏小。

典例分析:例1.(1)甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计,改装成量范围是0~4V的直流电压表。

①他按图所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻r g,其中电阻R0约为1kΩ。

为使r g的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用,电阻器R1应选用,电阻器R2应选用(选填器材前的字母)。

A.电源(电动势1.5V)B.电源(电动势6V)C.电阻箱(0~999.9Ω)D.滑动变阻器(0~500Ω)E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1kΩ)F.电位器(0~51kΩ)②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最大。

后续的实验操作步骤依次是:,,,,最后记录R1的阻值并整理好器材。

(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)A.闭合S1B.闭合S2C.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度D.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半E.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半F.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度③如果所得的R1的阻值为300.0Ω,则图1中被测电流计的内阻r g的测量值为Ω,该测量值实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。

半偏法测量电表内阻

半偏法测量电表内阻

半偏法测量电表内阻
按图4.8-6接好电路。

G为待测电表,mV为毫伏表,R0为电阻箱,R′为保护电阻。

实验时,R′调至最大阻值,R0调到较小的阻值R1。

先调节R,再调节R′使G的指针满偏(通过它的电流为I g)记下毫伏表的读数U,
U=I g(R1+R g)
调节R0及R,使检流计的指针达到半偏,而毫伏表读数不变,这时电阻箱示数为R2,
U=(1/2)I g(R2+R g)
由上面两式可得:
R g=R2-2R1
如果实验时能够做到R0=0时,使G表指针指向满刻度,则R g=R2。

也可以用图4.8-7所示电路测量检流计内阻。

G为待测电阻的检流计,μA为微安表,R0为电电阻箱,R′为保护电阻。

实验时,先断开S2,闭合S1,调节R和R′,使G表电流达到满偏,记下微安表的读数I。

闭合S2,调节R0及R,使检流计的指针达到半偏,而微安表读数仍保持I不变。

这时G与电阻箱R0中的电流相等,均为(1/2)I,
由欧姆定律:
,有
即这时电阻箱的阻值等于检流计的内阻。

用图4.8-8也可测出检流计的内阻。

开始时使滑动变阻器R上的分压值最小,电阻箱R′的阻值较大。

闭合开关,调节R及R′的阻值使G的指针满偏。

保持R的分压值不变,调节R′使G的指针半偏,如前后两次R′的阻值分别为R1和R2,则
可得R g=R2-2R1。

半偏法测电表内阻PPT课件

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如图2所示是用半偏法测电压表内阻的 电路.实验时,先闭合开关S1和开关S2, 调 滑 表片的节不指R0针动使,半电偏断压开,表开则指关电针压S满2表,偏的调.内节然阻R后R,保V使持=电RR0压.的
3
二、半偏法的系统误差分析
1.电流表半偏法测内阻的误差分析
G
R1
RA的测量值小于真实值
S2 R2
S1
2.电压表半偏法测内阻的误差分析
RV的测量值大于真实值
4
三、半偏法的实验条件
R0 10R0A
E尽量大
G
R1
S2 R2
S1
R0 RV
5
Rg
A1
R1
等效3V S1
6
7
10.要测量电压表V1的内阻RV1,其量程为2 V,内阻 约2 kΩ.实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6 A,内阻约0.1 Ω; 电压表V2,量程5 V,内阻约5 kΩ; 定值电阻R1,阻值30 Ω; 定值电阻R2,阻值3 kΩ; 滑动变阻器R3,最大阻值100 Ω,额定电流1.5 A; 电源E,电动势6 V,内阻约0.5 Ω; 开关S一个,导线若干. (1)有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压 合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再计算出RV1. 该方案实际上不可行,其最主要的原因是 ____________.
半偏法测电表内阻
1
一、半偏法的设计原理
1.电流表半偏法
如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路.实 验时,先断开开关S2,闭合开关S1,调节R1使电流 表指针满偏.然后保持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Rg=R2.
G
R1
S2

04.半偏法测电阻

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。

半偏法测电表的内阻

半偏法测电表的内阻

半偏法测电表的内阻(要半偏,先满偏)一、半偏法测电压表的内阻:分压式(满偏)→串入一个电阻箱(半偏)→电阻箱读数为电压表内阻1、电路图(分压式:拨动滑动变阻器改变待测电路的电压)①开始实验时,滑动变阻器滑到最左端②滑动变阻器选择小范围的2、实验步骤①开始实验时,滑动变阻器滑到最左端,电阻箱调为零;闭合开关S ,调节滑动变阻器使电压表满偏。

②保持滑动变阻器不动,调节电阻箱使电压表半偏。

③电阻箱读数为电压表内阻。

3、误差分析(真测R R )实验误差主要出现在第②步,电阻箱的接入是电路中的总阻值增大增大减小增大接入路端总总电阻箱路端U I R R IrE U I r R E −−−→−−−→−→-==+ 滑动变阻器被触头分为左右两部分右左路端U U U +=增大减小,左右右总右U U R I U →=V U V R R U U U U 电阻箱电阻箱电压表半偏电阻箱左满→−−−→−+=2二、半偏法测电流表的内阻:限流式(满偏)→并入一个电阻箱(半偏)→电阻箱读数为电压表内阻1、电路图(限流式:拨动滑动变阻器改变待测电路的电流)①开始实验时,滑动变阻器滑到最大值②滑动变阻器选择大范围的2、实验步骤①开始实验时,滑动变阻器滑到最大值;闭合开关1S ,调节滑动变阻器使电流表满偏。

②保持滑动变阻器不动,闭合开关2S ,调节电阻箱使电流表半偏。

③电阻箱读数为电流表内阻。

3、误差分析(真测R R )实验误差主要出现在第②步,电阻箱的接入是电路中的总阻值减小满总总总电阻箱增大减小接入I I I R R r R EI →−−→−→+= 2满电阻箱电流表半偏电阻箱满I A I I I I−−−→−+=A A R R U U 电阻箱电阻箱→= 三、习题1.(2016年全国新课标II 卷)某同学利用图(a )所示电路测量量程为2.5V 的电压表V 的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R (最大阻值99999.9Ω),滑动变阻器1R (最大阻值50Ω),滑动变阻器2R (最大阻值5k Ω),直流电源E (电动势3V ),开关1个,导线若干.图a实验步骤如下:①按电路原理图(a )连接线路;②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a )中最左端所对应的位置,闭合开关S ;③调节滑动变阻器,使电压表满偏④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00V ,记下电阻箱的阻值.回答下列问题:(1)实验中应选择滑动变阻器 (填“1R ”或“2R ”).(2)根据图(a )所示电路将图(b )中实物图连线.图b(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为 Ω(结果保留到个位).(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为 (填正确答案标号).A .100A μB .250A μC .500A μD .1mA2.(2015新课标Ⅱ)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。

【公开课课件】半偏法测电表内阻

【公开课课件】半偏法测电表内阻

压表能达到满偏,必须满足E>U ,故要选择电动势略大于满偏电
压的电源。
半偏法测电压表内阻
结论 (1)用半偏法测电压表的内阻时,测量 值相比真实值偏大。 (2)为减小误差,应使滑动变阻器的阻 值远小于电压表的内阻,且应选用电动势 略大于电压表满偏电压的电源。
配套资料
本微课视频配有巩固练习和学习任务单, 置于相关word文档中。 建议同学们看完本视频后,进行本节知识 掌握程度的检测。
LOGO
+
������������������
+
������
其中������������������ + ������������������ = ������1 (1)
当调节电阻箱R2阻值,使电压表半偏时,有
1 2
������
=
������ (������������������������++���������2���2+)������������������������������������+������������������+������
半偏法测电流表内阻
假定电源的电动势为E,内阻为r,电流表的满偏电流为Ig。 电流表满偏时,E = ��� + ������������) (1)
电流表半偏时,1
2
������������
=
������ ������1+������+���������2���2+������������������������
LOGO
半偏法测电流表内阻
1.开关S1、S2闭合前,将变阻器 R1的阻值调到最大。 2.闭合开关S1,调节变阻器R1, 使电流表满偏。 3.保持开关S1闭合,变阻器R1不变,闭合开关S2, 调节电阻箱R2的阻值,使电流表半偏。 4.记下此时电阻箱R2的阻值,则电流表内阻 Rg=R2。

选修3-1第二章恒定电流实验——半偏法测表头内阻

选修3-1第二章恒定电流实验——半偏法测表头内阻

恒流半偏法测电表(内阻较小)的内阻 3.实验必须满足的条件: R>>Rg
S2
G
R
R0
S1
滑动变阻器R的阻值越大,实验误差越小
4.测量误差
Rg测<Rg真
恒压半偏法测电表(内阻较大)的内阻
1.电路图
V
R0
S2
a
R
b
S1
恒压半偏法测电表(内阻较大)的内阻 2.操作步骤
S2 R0
(1)闭合S1、S2,调节R使
电压表指针满偏
V a R
b
S1 (2)保持变阻器电阻R不变, 断开S2,调节R0 使电压表指针半偏
(3)断开电建s1,记下R0的值,电压表 内阻RV≈R0’
恒压半偏法测电表(内阻较大)的内阻 3.实验必须满足的0
4.测量误差
V
a R
b S1
R g测 > R g真
电表的改装
把电流计改装成电压表
(1)半偏法测表头内阻 (2)按改装要求计算分压电阻
U
Rg
R=?
G
U R Rg Ig
V U
U
g
UR=UUg
RV
(3)改装后的电压表内阻RV
RV R g R
U RV Ig
电表的改装
●把电流计改装成电压表
(4)校准改装后的电压表
G
V标
R0 S1
R
电表的改装
●将电流计改装成电流表
(1)半偏法测表头内阻
选修3-1 第二章 恒定电流
实验:半偏法测表头内阻
恒流半偏法测电表(内阻较小)的内阻 1.电路图
G
R S2 R0
S1
恒流半偏法测电表(内阻较小)的内阻 2.操作步骤: ⑴闭合电键S1,断开电键 S2,调节R,使电流表 指针偏转到满刻度处Ig

半偏法测电表内阻

半偏法测电表内阻
1
Rap必须很小 R2<<RV
a
P
b
误差分析
RV的测量值大于真实值
等效替代法测电阻
Rg A1
1 2
S2
A2
R1
R2
R3
3V
S1
比较法测电压表电阻
(已知电源电动势,电阻Rx的电阻值,电压表一个,开关一个,导线若干)
v
v
RX
甲、

甲图中的电压表的电压U1、 乙图中的电压表的电压U2
U 2 U1 U 2 RV Rx U1 U 2 Rx RV U2
S1 图1
思考:1,如何保证在闭合开关S2后干 A 路电流保持不变呢?
R1必须很大,当R1>>RA时,将R2 并入电路后,对电阻的影响不大
(实际上R总略有减小,I干略有增大)
S2 R2
R1
S1
2,当满足R1>>RA时,电流变不能达到 满偏电流怎么办?
电源E要足够大 即当E越大,R1越大,误差越小
误差分析 实际上R总略有减小,I干略有增大 电流表的示数为
1 I 0 ,则通过R 的电流I > 1 I 0 2 R 2 2
RA的测量值小于真实值
2.电压表半偏法
闭合开关前,R1调到最大阻值处,R2处于最 左端 S1,S2都闭合,调节R2,使电压表示数满偏U0 R2不变,断开S2,调节R1,使电压表示数半偏, 这时R1的读数为Rv
PPR1a源自b思考:如何保证在断开开关S2后,ap间 的电压保持不变呢? R
半偏法测电表内阻
一、半偏法测电流表内阻
实验前使电阻R1处于最大阻值处 实验时,先断开开关S2,闭合开关S1,调节R1使电流表 指针满偏I0. 在保证电路中总电流I0基本不变前提下,闭合开关S2, 调节R2,使电流表的指针处于半偏状态 1 I ,则电流表 0 2 的内阻RA=R2.

第八章-半偏法测电表内阻

第八章-半偏法测电表内阻
3、在调节电阻箱时,电阻R1应保持不变。
二 .半偏法测量电压表内阻
实验原理:1.按右图接线,图中1 为电阻箱.先合下S ,调节电阻
箱R1=0,再调节滑动变阻器R2使电压表指针满偏.
2.保持滑动变阻器电阻R2不变,调节电阻箱R1使电压
表指针半偏,由于总电压几乎不变,电压表和电阻箱R1
上各分一半电压,意味着它们电阻相等,记下R1的阻值.
2.闭合S2接上电阻箱,并保持滑动变阻器电阻R1不变 ,调节电阻箱使电流表A半偏.由于总电流几乎不变,
电流表和电阻箱R2上各有一半电流通过,意味着它们 电阻相等,此时读出电阻箱的电阻R2,即为电流表的
内S阻2条RA件A=R要R2 2.求Ig:R1RA<误 R测<差量R<分1,R析真即实 R1S为2 A大R电2 阻。R1
则电压表内阻RV = R1。
V
误差分析: R测量> R真实 条件要求:RV>>R2,
R1
Ug
a R2 b
即R2为小电阻。
S
典例微探
【例】 (2016·全国卷Ⅱ)某同学利用图(a)所示电路测量量程 为 2.5 V 的电压表 的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器 材有:电阻箱 R(最大阻值 99 999.9 Ω),滑动变阻器 R1(最大阻 值 50 Ω),滑动变阻器 R2(最大阻值 5 kΩ),直流电源 E(电动 势 3 V),开关 1 个,导线若干。 实验步骤如下: ①按电路原 理图(a )连接线路 ; ②将电阻箱阻值调节为 0,将滑动变阻器的滑片移 到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关 S; ③调节滑动变阻器,使电压表满偏; ④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压
表的示数为 2.00 V,记下电阻箱的阻值。

半偏法测电流表和电压表的内阻

半偏法测电流表和电压表的内阻

2016咼考实验专题二:半偏法测电流表和电压表的内阻、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Si,调节R i使电流表指针满偏.②保持R i不变,闭合开关9,调节R 2,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丄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<.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和开关Q,调节Ro使电压表指针满偏;②保持R o的滑片不动,断开开关9,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F0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I 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。

下面笔者从两个不同的角度运用两种方法对该实验的系统误差进行分析。

假定电源的电动势为卫,内阻为”,电压表的满偏电压为丁。

当I 一,开关闭合,调节滑动变阻器】的滑片F ,使电压表满偏时,根据闭合电路欧姆定律(1)调节电阻箱‘亠的阻值,使电压表半偏时,根据闭合电路欧姆定律及串联分压公式得\u =_______ E______ .(覘+&兀掩2 =(珈十曲「卫|「疋+打+鼻躍•瓦+瓦(2)方法一:联立(1)和(2),消除E和T得心(尽+尸)卧丘+ _i(3)显然,且匚与二的相对误差' 1 八:’根据平均值不等式,故 '仁竺型WSAO)£>4("小MM又根据分式不等式及-"I"&互迤匚空巴二屮(JW)则由(1)可知'飞人’止:(最后一步用到由(4)可知,当f 时,二--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,必须满足三、丁,故要选择电动势略大于 电压表的满偏电压的电源。

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8
11.待测电阻Rx的阻值约为20 Ω,现要测量其阻 值,实验室提供器材如下:
A.电流表A1(量程150 mA,內阻r1约为10 Ω)
B.电流表A2(量程20 mA,內阻r2=30 Ω) C.电压表V(量程15 V,内阻约为3 000 Ω) D.定值电阻R0=100 Ω E.滑动变阻器R1,最大阻值为5 Ω,额定电流为1.0 A F.滑动变阻器R2,最大阻值为5 Ω,额定电流为0.5 A G.电源电动势E=4 V(内阻不计) H.电键S及导线若干 (1)为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电 表读数不得小于其量程的三分之一,请从所给的器材中9
2.电压表半偏法测内阻的误差分析
RV的测量值大于真实值
4
三、半偏法的实验条件
R0 10R0A
E尽量大
G
R1
S2 R2
S1
R0 RV
5
Rg
A1
R1
等效替代法测电阻
1 S2
A2
2
R2
R3 3V S1
6
7
10.要测量电压表V1的内阻RV1,其量程为2 V,内阻 约2 kΩ.实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6 A,内阻约0.1 Ω; 电压表V2,量程5 V,内阻约5 kΩ; 定值电阻R1,阻值30 Ω; 定值电阻R2,阻值3 kΩ; 滑动变阻器R3,最大阻值100 Ω,额定电流1.5 A; 电源E,电动势6 V,内阻约0.5 Ω; 开关S一个,导线若干. (1)有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压 合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再计算出RV1. 该方案实际上不可行,其最主要的原因是 ____________.
如图2所示是用半偏法测电压表内阻的 电路.实验时,先闭合开关S1和开关S2, 调 滑 表片的节不指R0针动使,半电偏断压开,表开则指关电针压S满2表,偏的调.内节然阻R后R,保V使持=电RR0压.的
3
二、半偏法的系统误差分析
1.电流表半偏法测内阻的误差分析
G
R1
RA的测量值小于真实值
S2 R2
S1
半偏法测电表内阻

一、半偏法的设计原理
1.电流表半偏法
如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路.实 验时,先断开开关S2,闭合开关S1,调节R1使电流 表指针满偏.然后保持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Rg=R2.
G
R1
S2
R2
S1
图1
2
2.电压表半偏法
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