两种半偏法测电阻
半偏法测电阻
一、“半偏法”原理如图(1),首先接通开关S 1调节R 1,使表头指针满偏;然后接通开关S 2并调节R 2,使表头半偏。
当R 1>>R 2时,表头内阻R g ≈ R 2。
二、“半偏法”测电压表内阻1、 实验电路,如图(2)。
2、 实验步骤:(1)按照电路图正确地连接好测量电路,把滑动变阻器R 1的滑片调到最右端,电阻箱R 的阻值调到最大。
(2)合上开关S 1和S 2,调节R 1,使电压表指针满偏。
(3)断开S 2,调节R 使电压表指针半偏。
(4)读出电阻箱接入电路中的电阻R ,则电压表内阻R v ≈ R 。
(5)撤除电路,整理器材。
三、电路思考思考一:R v ≈ R 的条件是什么?闭合S 1和S 2时:右右并11R R R R R V V +=(R 1右即滑动片右边R 1的阻值)闭合S 1,断开S 2时:()()右右并11'R R R R R R R V V+++=当取R V >>R 1时,即同时满足R V >>R 1右和(R V +R )>>R 1右,图(1)S 2图(2)则有:R并≈R1右R′并≈R1右可见,R1左和R1右分压比例恒定,即U R V + U R = 恒量所以,当电压表指针半偏时,有U R V =U R,即R v≈ R。
故,即R v≈ R的条件是:R V>>R1思考二:为什么选择分压式电路?由于实验室的滑动变阻器的最大阻值不大和电压表量程偏小等原因,使限流式电路中电压表的分压极易越过其量程,故该电路采用分压式。
当R V>>R1时,可视为分压器输出电压恒定,故当电压指针半偏时有:U R V =U R思考三:实验中特别要注意的是什么?当闭合S1、S2,调节R1使电压表满偏后,不能再调节R1的滑片位置,因为满足R V>>R1后,R1的输出电压是由R1右的大小决定的,要稳压输出,故R1的滑片不能再调动。
思考四:如何减小实验的误差?因为断开S2,使电压表串联R后,R总增加,I总减小,R1左的分压减小,使R1右的分压增大,当电压表半偏时,U R V稍小于U R,故应为R真<R。
2025高考物理总复习测量电阻的五种其他方法
电流表A1的内阻r1。图乙中,根据电路知识有I1(r1+Rx)=(I2
-I1)R0,则如果r1、R0已知,可求出Rx的阻值;如果R0、Rx已
知,可以求出电流表A1的内阻r1。
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高中总复习·物理
【典例2】
(2022·全国甲卷22题)某同学要测量微安表内
1
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高中总复习·物理
②图乙中,如果电压表V1的内阻r1、电阻R0已知,电压表V1、
V2的读数分别为U1、U2,根据电路知识可知流过被测电阻Rx的
1
1
1 (0 +1 )
2 −1
电流为I= + =
,则被测电阻为Rx=
=
1
0
0 1
(2 −1 )0 1
1 (0 +1 )
图所示的电路
闭合S2后,相当于RM由无穷大变成有限值,变小了,则流过RN的
原
电流大于原来的电流,则流过RM的电流大于 ,故待测表头的内
2
阻的测量值小于真实值。
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高中总复习·物理
(5)将该微安表改装成量程为2 V的电压表后,某次测量指针指在
图示位置,则待测电压为
1.28(1.26~1.30均可)
效替代法、电桥法等。
方法一 伏伏法测电阻
伏伏法又称电压表差值法,它是利用两个电压表的组合测量电压
表的内阻或其他电阻的方法。常见电路如图甲、乙所示。
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高中总复习·物理
(1)条件:电压表V 2 的量程必须大于电压表V 1的量程且能搭配使
用。
(2)技巧:已知内阻值的电压表可当作电流表使用。在缺少合适的
。
同理,如果R0、Rx为已知,可以由上面的关系求出电压表V1的
半偏法测量电阻再研究
半偏法测量电阻再研究《物理教学》2006年12期21页刊登了一篇半偏法测电阻的文章,该文对两种半偏法的测量及误差作了定性分析。
笔者认为,这两种电路一般只用来测量电表的内阻,如用来测量一个未知的定值电阻,其精确性很难把握,是不妥的。
本文将对原文作出分析,并对这两种电路测电表内阻的问题作定性和定量的比较研究。
一.两种半偏法测量的定性研究 1.电压半偏法图1为测量电压表内阻R V 的测量电路,R 0为阻值很小的变阻器,R '为阻值很大的变阻箱,先将变阻箱R '调节到0(也可如原文那样用一并联的开关将其短路),合上S ,调节R 0使电压表满偏,再保持R 0不变,调节变阻箱使电压表半偏,记下变阻箱的读数R ',当R V 比R 0大的多时(实验中由于电压表的电阻是未知的,一般可要求R '比R 0大的多),回路总电阻近似不变,流过R 0的电流近似不变,电压表支路分流极小,这样并联部分的分压近似不变,则可认为R V 与R '分压相等,R V =R '。
但由于S 闭合后调节R '与R V 串联,支路总电阻增大,其分压也有所增大(比原来电压表的满偏电压),所以变阻箱的分压比电压表的分压(现在的半偏电压)大,则R '>R V ,即测量值偏大。
所以只有观察到R '远大于R 0,该电路测量才是精确的。
如果将电压表再与一个未知待测电阻R x 并联(如原文中图1),该电路测出的将是电压表电阻R V 与未知电阻R x 的并联总电阻,为得到R x 较为精确的值,这就要求R V 远大于R x ,即R x 应为较小阻值的电阻,但由该电路测量条件知,R V 与未知电阻R x 的并联总电阻又必须远大于R 0,则R x 又应为较大的电阻。
这样,必须在R V >>R x >>R 0的条件下测量才可行,由于R x 、R V 都是未知的,在操作中就很难把握其范围,即使实验时观察到R '远大于R 0,用R '代表R x 也难保证其准确性,因而原文将这种电路用来测量一个未知定值电阻R x 是不妥的。
11.9电表内阻的测量和改装(原卷版)--2024高考一轮复习100考点100讲
2024年高考一轮复习100考点100讲第11章 恒定电流第11.9讲 电表内阻的测量和改装【知识点精讲】一、半偏法测量电表内阻 1.半偏法测电流表内阻 (1)实验电路图,如图所示。
(2)实验步骤。
①按如图所示的电路图连接实验电路;②断开S 2,闭合S 1,调节R 1,使电流表读数等于其量程I m ;③保持R 1不变,闭合S 2,调节R 2,使电流表读数等于12 I m ,然后读出R 2的值,则R A =R 2。
(3)实验条件:R 1≫R A 。
(4)测量结果:R A 测=R 2<R A 。
(5)误差分析:当闭合S 2时,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 2的电流比电流表所在支路的电流大,R 2的电阻比电流表的电阻小,而我们把R 2的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。
2.半偏法测电压表内阻 (1)实验电路图,如图所示。
(2)实验步骤①按如图所示的电路图连接实验电路;②将R 2的值调为零,闭合S ,调节R 1的滑片,使电压表读数等于其量程U m ;③保持R 1的滑片不动,调节R 2,使电压表读数等于12U m ,然后读出R 2的值,则R V =R 2。
(3)实验条件:R1≪R V。
(4)测量结果:R V测=R2>R V。
(5)误差分析:当R2的值由零逐渐增大时,R2与电压表两端的电压也将逐渐增大,因此电压表读数等于12U m时,R2两端的电压将大于12U m,使R2>R V,从而造成R V的测量值偏大。
显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻。
二、电表改装1.电压表、电流表的改装改装为大量程电压表改装为大量程电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U=I g R+I g R g,所以R=UI g-R gI g R g=(I-I g)R,所以R=I g R gI-I g改装后的电表内阻R V=R+R g>R g R A=RR gR+R g<R g(1)无论是将表头改装成电压表还是电流表,都没有改变表头的参数,即表头的满偏电压U g、满偏电流I g都不发生变化,只是由分压或者分流电阻R承担了部分电压或电流。
半偏法测电阻
电流半偏法和电压半偏法测电阻教学目标1.理解电流半偏法和电压半偏法的实验原理图。
2.会进行电流半偏法和电压半偏法测电阻的误差分析。
3.通过讲解,让学生体会半偏法测量电阻的思路。
4.会处理半偏法或类似半偏法测电阻的相关试题。
教学重难点1.会进行电流半偏法和电压半偏法测电阻的误差分析。
2.会处理半偏法或类似半偏法测电阻的相关试题。
教学过程一.电流半偏法测电阻1.实验原理图2.实验操作顺序(1)按原理图1连接好电路,断开S1和S2,将R阻值调到最大;(2)闭合S1,调节R,使电流表达到满偏;(3)保持R阻值不变,闭合S2,调节R’,使电流表达到半偏;(4)断开S1,记下R’的阻值;(5)在R________(选填“远大于”或“远小于”)R’时,R g=R’。
3.误差分析测量值比真实值偏_______(选填“大”或“小”)二.电压半偏法测电阻1.实验原理图2.实验操作顺序(1)按原理图2连接好电路,断开S,调节R’,使R’=0;(2)闭合S,调节R,使电压表达到满偏;(3)保持R阻值不变,调节R’,使电压表达到半偏;(4)断开S,记下R’的阻值;(5)在R________(选填“远大于”或“远小于”)R’时,R v=R’。
3.误差分析测量值比真实值偏_______(选填“大”或“小”)例1.某同学想将满偏电流I g=100μA、内阻未知的微安表改装成电压表.(1)该同学设计了图甲所示电路测量该微安表的内阻,所用电源的电动势为4V.请帮助该同学按图甲所示电路完成实物图乙的连接______.(2)该同学先闭合开关S1,调节R2的阻值,使微安表的指针偏转到满刻度;保持开关S1闭合,再闭合开关S2,保持R2的阻值不变,调节R1的阻值,当微安表的指针偏转到满刻度的23时,R1的阻值如图丙所示,则该微安表内阻的测量值R g=_____Ω,该测量值_____(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.(3)若要将该微安表改装成量程为1V的电压表,需_____(填“串联”或“并联”)阻值R0=_____Ω的电阻.练习1.小宇在进行电表的改装时,从实验室取了一块内阻未知,量程为200μA的电流计.小宇首先设计了如图所示的电路测量该电流计的内阻,已知电源为内阻可忽略不计的学生电源.(1)小宇在测量电流计的内阻时,进行了如下的操作:小宇将可调电阻1R 、2R 的阻值调至最大,仅闭合电键1S ,调节电阻箱1R ,同时观察电流计直到读数为200μA 为止;然后___________________;(填序号)A .保持电键1S 闭合,闭合电键2S ,同时调节电阻箱1R 、2R ,直到电流计读数为100μA 为止,记下电阻箱2R 的阻值B .保持电键1S 闭合,闭合电键2S ,仅调节电阻箱2R ,直到电流计读数为100μA 为止,记下电阻箱2R 的阻值(2)通过(1)操作,若2100R =Ω,则电流计的内阻为______;(填序号) A .50Ω B .100Ω C .200Ω D .300Ω(3)在(1)的过程中,当电流计的读数为200μA 时,电阻箱1R 的读数不足最大值的一半.为了使测量的电流计的内阻更精确,下列正确的是______;(填序号) A .应将1R 调换成另一个阻值更大的电阻箱 B .应将1R 调换成最大值为原来12的电阻箱 C .将电源的电压加倍 D .将电源的电压减为原来的12(4)通过分析可知,电流计内阻的测量值__________(填“大于”“等于”或“小于”)实际值; (5)根据以上测量的数据,如果将该电流计改装成量程为3 V 的电压表,则应将该电流计_____(填“串联”或“并联”)一定值电阻,该定值电阻的阻值为_________Ω.例2.某同学利用图甲所示电路测量一量程为3mA的直流电流表的内阻R A(约为110Ω)。
用半偏法测电阻及误差分析
{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S 1 R 0 R S 2图1 ,R /~图2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,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头),满偏电流为A μ50,内阻约为800~850ΩmA 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; 电阻箱R ',最大阻值Ω9999"1 图4电池E 1,电动势;电池2E ,电动势V 0.3;电池3E ,电动势V 5.4;(所有电池内阻均不计) 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 ,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 .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S 2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2R (或最大阻值Ωk 100).电流表的满偏电流为A μ50,滑动变阻器的最大阻值Ωk 100,可知其需要的电压为A μ50X Ωk 100=5V ,故选电动势的3E .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.]图8GR^ K 1 K 2答:.解析:②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,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的阻值调至最大;图9'D、调节R1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:①;②;③;④;⑤;⑥.(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119图12。
用半偏法测电阻及误差分析
1图1图2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 /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图31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,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图5定值电阻0R ,阻值Ωk 1;电池E 1,电动势1.5V 阻均不计)标准电流表A 单刀单掷开关1S 和2S 采用如图6为 ;选用的电池为 小因闭合S 2最大阻值Ωk 100)要的电压为A μ50X Ωk 100=5V ,故选电动势4.5V 的3E .同型题:1(05年江苏)将满偏电流Ig =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.图7图9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.图10答案:(1).D,C,F (2).CADBEF (3).600. (4)、串,49400.(5)、图119图12。
两种半偏法测电阻
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S1、S1,将R阻值调到最大;②合上S1,调节R,使电表G达到满偏;③保持R阻值不变,再合上S2,调节R′,使G达到半偏;④断开S1,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′。
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S ,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′。
实际上串入了R′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 R′>U g/2,因此,R′>R v。
所以测量值大于真实值,而且R v 越大,测量误差越小。
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,用分压半偏法,测量值偏大;当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时,用限流半偏法,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)。
电学实验-半偏法测内阻
实验二:半偏法测电流表、电压表内阻1. 用半偏法测电流表的内阻步骤: (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A R .误差分析:测量结果偏 。
减小误差的方法:电源要尽可能的选择 。
例1.在把电流表改装成电压表的实验中,需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻,其主要操作步骤如下:①接通S1,调节R1,使电流表指针偏转到满刻度;②再接通S2,调节R2,使电流表指针偏转到满刻度的一半;③读出R2的阻值,即认为电流表的内阻rg=R2现备有如下器材:A .电流表(量程0~100μA ,内阻约为100Ω)B .电阻箱(范围0~10Ω)C .电阻箱(范围0~9999Ω )D .电阻箱(范围0~99999Ω )E .电源(电动势3V ,内阻不计)F .电源(电动势6V ,内阻不计)G .开关和若干导线(1)电路图中R1应选 ,R2应选 .电源应选 (填入所选器材的字母代号)(2)实验中读得R2的阻值为100Ω,若将此电流表改装成量程为3V 的电压表,应 联一个阻值为 Ω的电阻.2.用半偏法测电压表的内阻步骤: (1)先将R 调到最左端,R /阻值调到零,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 .误差分析:测得电压表内阻偏 .减小误差的方法:滑动变阻器选择阻值 的。
例 2 电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:待测电压表(量程3V ,内阻约为3000Ω),电阻箱R0(最大阻值为99999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值100Ω,额定电流2A ),电源E (电动势6V ,内阻不计),开关两个,导线若干.(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整.(2)根据设计的电路写出步骤 ;(3)将这种方法测出的电压表内阻记为Rv ′,与电压表内阻的真实值Rv 相比,Rv ′ Rv (填“>”“=”或“<”),主要理由是 .1.一电流表的量程标定不准确,某同学利用如图1所示电路测量该电流表的实际量程Im.所用器材有:量程不准的电流表A1,内阻r1=10.0Ω,量程标定为5.0mA;标准电流表A2,内阻r2=45.0Ω,量程1.0mA;标准电阻R1,电阻为10.0Ω;滑动变阻器R,总电阻为300.0Ω;电源E,电动势3.0V,内阻不计;保护电阻R2;开关S;导线.回答下列问题:(1)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至端.(2)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程Im= .(3)若测量时,A1未调到满偏,两电流表的示数如图2所示,从图中读数A1的示数I1= ,A2的示数I2= ;由读出的数据计算得Im= .(保留3位有效数字)2.现有一量程为 3V的电压表,内阻约为 3kΩ.为了较准确地测量其内阻,在没有电流表的情况下,某同学设计了如图1所示的实验电路,按此电路可以测出电压表的内电阻。
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。
半偏法测电表内阻及误差分析
半偏法测电表内阻及误差分析2019-05-24⽤电表指针半偏法测定电表内阻的典型实验有两个,⼀个是测电流表的内阻,另外⼀个是测电压表的内阻。
⼀、半偏法测电流表的内阻1.实验电路本实验的⽬的是测定电流表的内阻,实验电路如图1所⽰,实验中滑动变阻器采⽤限流连接,电流表和电阻箱并联。
2.实验原理与步骤①断开S2,闭合S1,调节R0,使电流表的⽰数满偏为Ig;②保持R0不变,闭合S2,调节电阻箱R,使电流表的⽰数半偏为;③电流表与电阻箱并联,则可得电阻箱的读数即为电流表的内阻,即RA=R。
3.误差分析电阻箱接⼊后导致回路总电阻增⼤,则通过电源的电流减⼩,由闭合电路欧姆定律可知电阻箱与电流表并联部分电压增⼤,通过电流表与电阻箱的总电流⼤于电流表的满偏电流Ig,则当电流表的电流为时,通过电阻箱的电流⼤于,电阻箱的阻值⼩于电流表的阻值,即电流表的测量值偏⼩。
当R0>>RA时,电阻箱接⼊前后,回路总电阻变化较⼩,测量误差⼩。
此⽅法⽐较适⽤于测量⼩阻值的电流表的内阻,且测量值偏⼩。
⼆、半偏法测电压表的内阻1.实验电路本实验的⽬的是测量电压表的内阻,实验电路如图2所⽰,滑动变阻器采⽤分压连接,电阻箱和电压表串联。
2.实验原理与步骤①断开开关S,按电路图连接好电路;②把滑动变阻器R的滑⽚P滑到b端;③将电阻箱R0的阻值调到零;④闭合开关S;⑤移动滑动变阻器R的滑⽚P的位置,使电压表的指针指到满偏的位置;⑥保持滑动变阻器R的滑⽚P位置不变,调节电阻箱R0的阻值,使电压表指针指到半偏位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻RV的测量值。
3.误差分析该实验中,电阻箱接⼊后回路总电阻增⼤,由闭合电路欧姆定律可得电阻箱与电压表串联部分的电压⼤于电压表的满偏电压Ug,此时,电压表半偏时,加在电阻箱的电压⼤于,则电阻箱的读数⼤于电压表的阻值,即电压表内阻的测量值偏⼤。
当电压表的阻值远⼤于滑动变阻器的最⼤值时,电阻箱接⼊前后对回路总电阻的影响较⼩,测量误差较⼩。
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。
半偏法测电表电阻
半偏法 测电阻
1、半偏法测电阻的原理:(分流半偏法)
测量原理
I= Ig
I
I
调节R1
I
调节R2
当I1=I2=I/2时, Rg=R2
保持R1不变
I1
I2
I
I
实验操作
可供选择的器材有:
一个内阻约500Ω,满偏电流为 200μA的待测电流表;
(1)按图连接实物电路; (2)变阻器R1置最大,
误差分析
小电阻 阻值>>待测电阻
R测<R真
小结
分压法
R3 G
S3
R4 S4
大电阻
阻值<<待测电阻 R测>R真
I I
误差分析
I1为原来电流 的一半(半偏)
I2大于原来电 流的一半
并联R2后,
总电阻减小
I1
I2
I
I
总电流 增大
I
结论:R测<R真
设法减小误差 干路中的电流变化越小越好
R1接入电路中的有效阻值越大越好
ห้องสมุดไป่ตู้
选 大阻值 滑动变阻器
选 大电动势
电源
2、分压半偏法
U
U/2
U/2
保持R4不变
测量原理 U=Ug
调节R4
调节R3
结论: RV=R3
U1=Ug/2
U>Ug U1
U U2
结论: R测>R真
误差分析 U2>Ug/2
串联R3后,总 电阻增大
设法减小误差 分压部分电压变化越小越好
R4分压部分电阻阻值越小越好
选 小阻值 滑动变阻器
选 大电动势
等效法和半偏法测电阻
S2
R2
S1
二、半偏法测电流表和电压表内阻
方法: 1.按图接线,图中R0 为电阻箱.
2.先合下S1 ,调节R0=0,再调节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. 4.若允许误差,有 RV = R0 一般情况 R测量> R真实
V
a R b
R0
S
二、半偏法测电流表和电压表内阻
例2.(1)(8分)利用如图所示电路测量一量程为300mV的 电压表的内阻Rv,Rv约为300.①请补充完整某同学的实 验步骤: A.按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑 到________( 填“a”或“b”)端,闭合开关S2; a B.闭合开关Sl,调节滑动变阻器滑片的位置, 使电压表的指针指到满刻度; C.保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断 开开关S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针 一半 ;读出此时电阻箱R0的阻值,即等 指到满刻度的______ 于电压表内阻Rv.
读出此时电阻箱r0的阻值即等于电压表内阻rva一半二半偏法测电流表和电压表内阻实验所提供的器材除待测电压表电阻箱最大阻值9999电池电动势约15v内阻可忽略不计导线和开关之外还有如下可供选择的实验器材
等效法和半偏法测电阻
一、等效法测电阻
1、(电流等效法)在右图中, S接1,记下电流值 I ; S接2,调节R,使电流值仍为 I 则 Rx =R (R测 =R真 )
µA R0 A0(标准) 2 RN S 1· A µA 待 测 ( )
S1
一、等效法测电阻
练1.(2012广东高考34题)(1)某同学测量一个圆柱体的电阻 率,需要测量圆柱体电阻。 ① 按图15(c)链接电路后,实验操作如下: (a)将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处(填“大”或 大 “小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为 I0; 大 (b)将电阻箱R2的阻值调至最______(填“大”或“小”); 将S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0, 此时R2阻值为1280Ω; 1280 Ω ②由此可知,圆柱体的电阻为 Ω。
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。
半偏法测电阻
昨天有同学QQ询问,半偏法需要掌握吗,理由是在2016年全国卷Ⅱ卷中考查了测电压表内阻的半偏法。
根据我自己的实际教学,我在北大清华班半偏法是必讲,以此是拓宽学生的知识面和物理思维,但是在普通班(当然普通班一个班考一本的人数在30左右,相对于北大清华班差一些,不是那种很渣的班级)不一定讲,在2009届的时候我没有讲,这一届我给学生讲了,其理由也是因为2016年高考出现过。
所以尽管考纲没有明确把半偏法列入考察范围,我推荐大家必需掌握,因为考纲并没有明确说半偏法不考,所以即使考到了也不超纲。
一、半偏法的前世今生新课改之前,课本有一个电学实验是《电表的改装》,也就是把表头改为电压表或者大量程的电流表。
在改装之前,需要测量表头的内阻。
由于表头的内阻小,满偏电流也很小,通常是微安级,其两端电压也特别小,实验室中没有测量如此小电压的电压表,所以常规测电阻的方法——伏安法无法满足测量要求,因此必须另辟蹊径,于是半偏法应用而生。
大家可以翻阅新课标改革之前各地的高考题目,见到很多半偏法的题目,但是实行新课标之后,考纲只要求掌握电表改装的原理与方法,而删掉了电表改装的实验,所以自那以后,这个实验在高考试卷中销声匿迹。
直到2016年才重现江湖。
老李的观点是,考纲说不考的一定不学,考纲没说考查的,根据实际情况去学。
下面给大家详细分析两种半偏法,包括误差分析。
二、恒流半偏法测表头电阻(此方法适合测量小电阻)1.测量原理分析电路图如图所示,具体操作步骤是,第一步:合上S1,断开S2,调整滑动变阻器R,使表头G恰好满偏;第二步:闭合S2,保持R的阻值不变,调整电阻箱R1,使电流表半偏。
此时认为表头内阻Rg=R1。
注意,在开关S1闭合之前,滑动变阻器R应调到最大值;在开关S2闭合之前,变阻箱,应调到最大。
2.测量误差分析(1)定量分析由此可见,此方法测量的是Rg与(r+R)并联的阻值。
根据表达式可知,为了减小误差,需要满足(r+R)>>Rg,由于干电池的内阻很小,只需要满足R>>Rg即可,也就是实验要求滑动变阻器的接入电路阻值尽可能的大。
用半偏法测电阻及误差分析
11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:S 1R 0RS 2图1GR / 图2(1)先将R调到最左端,闭合S1,断开S2,调节R使电流表满偏;(2)使R不变,闭合S2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S2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S2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图3步骤:(1)先将R调到最左端,闭合S1和 S2,调节R使电压表满偏;(2)使R不变,断开S2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S2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.22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800~850ΩmA 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; 电阻箱R ',最大阻值Ω9999电池E 1,电动势;电池2E ,电动势V 0.3;电池E (所有电池内阻均不计)S 1图4E44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 ,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 .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S 2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2R (或最大阻值Ωk 100).电流表的满偏电流为A μ50,滑动变阻器的最大阻值Ωk 100,可知其需要的电压为A μ50X Ωk 100=5V ,故选电动势的3E .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.图7图8GRR ′K 1K 2E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K1,调节R的阻值,使电流表的指针偏到满刻度.②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.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,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K1;B、合上K2;图9C、观察R1的阻值是否最大,如果不是,将R1的阻值调至最大;D、调节R1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;55F、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:①;②;③;④;⑤;⑥.(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.图10答案:(1).D,C,F (2).CADBEF (3).600. (4)、串,49400.(5)、图119图126677。
欧姆表半偏法测电阻操作
欧姆表(或多用途表)是一种常用的电测量工具,用于测量电阻、电流和电压等。
在使用欧姆表进行电阻测量时,半偏法是一种常见的测量方法。
以下是使用欧姆表半偏法测量电阻的一般步骤:
1.准备工作:在进行任何电测量之前,确保欧姆表的电池仍然有足够的电量,或者使
用新的电池。
选择适当的量程,通常选择最接近待测电阻的量程。
2.欧姆表连接:将欧姆表的两个探针连接到待测电阻的两端。
确保连接牢固。
3.选择半偏法:在欧姆表上,选择"Ω"(欧姆)量程,并选择半偏法。
这通常标有"ohm"
符号旁边的一个小箭头。
4.测量电阻:将欧姆表的两个探针轻轻夹在待测电阻的两端,确保不影响电阻本身。
在半偏法下,欧姆表会产生微小的电流,通过待测电阻,从而测量电阻的值。
5.读取测量结果:在欧姆表上,你将看到一个指针或数字显示电阻的值。
注意,由于
半偏法产生的电流相对较小,可能需要稍等片刻来稳定测量值。
6.记录结果:记录测量结果,并根据需要采取进一步的措施。
请注意以下几点:
•小心电阻的单位:确保正确读取并理解电阻的单位。
通常使用欧姆(Ω)作为单位。
•小心误差:半偏法可能会引入一些测量误差,特别是在电阻较大时。
在需要更高精度的情况下,可能需要使用其他测量方法。
•避免触电:在进行测量时,确保不触电,尤其是在测量高电压电路时。
上述步骤是一般性的操作流程,具体的操作方法可能会因欧姆表型号和设计而略有不同。
确保阅读并遵循欧姆表的使用说明书。