两种半偏法测电阻原理
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：（1）、先断开开关S2，闭合开关S1，调节R1使电流表指针满偏．（2）、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
S1
S2
R1
R2
图1
ห้องสมุดไป่ตู้
电压表半偏法 如图2所示是用半偏法测电压表内阻的电路．实验时： （1）、 先闭合开关S1和开关S2，调节R0使电压表指针满偏． （2）、 然后保持R0的滑片不动，断开开关S2，调节Ｒ，使电压表的指针半偏，则电压表的内阻RV＝Ｒ．
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
RA的测量值小于真实值
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
G
S1
S2
R1
R2
三、半偏法的实验条件
E尽量大 G S1 S2 R0 R2
。
等效替代法测电阻
R1
01
02
03
04
1 2
v
RX
v
甲、 乙
甲图中的电压表的电压U1、 乙图中的电压表的电压U2
比较法测电压表电阻
半偏法测电阻和测电源电动势及其内阻的测量误差
半偏法测电阻和测电源电动势及其内阻的测量误差1、半偏法测电阻测电流表内阻和测电压表内阻都可以用半偏法，《限流半偏法》（滑动变阻器R01限流法连接：因为测量电路的等效电阻太小）（测量结果偏小）（1）实验原理如图1所示，其中R01为滑动变阻器，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、S2，将R01阻值调到最大；②合上S1，调节R01，使电表G达到满偏；③保持R01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R01>>R′时，G表的内阻R g=R′。
（3）误差分析本实验是在R01>>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，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。
下面结合实验步骤用图示详细说明：实验操作顺序①按原理图连结好电路（如半偏法误差分析用图1所示），断开S1、S2，将R01阻值调到最大；（为了说明电流的变化情况在干路中有多连了一块相同的电流表G2，待测表为G1）②合上S1，调节R01，使电表G1达到满偏；此时另一块电流表G2的指针位置也在满刻度处（如半偏法误差分析用图2所示）③保持R01阻值不变，再合上S2，调节R′，使G1达到半偏（如半偏法误差分析用图3所示）；此时另一块电流表G2的指针位置由于并入R′已经越过了满刻度处（如半偏法误差分析用图4所示）④断开S1，记下R′的阻值；⑤在R01>>R′时，G1表的内阻R g=R′。
显然此时通过R′的电流I R'>I g/2，因此，R g>R′。
《分压半偏法》（滑动变阻器R02分压法连接：因为测量电路的等效电阻太大，测量结果偏大）（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。
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1图1 图3图2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 100，3E ．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8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９Welcome !!! 欢迎您的下载，资料仅供参考！。
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′。
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（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。
半偏法测电阻
20XX-11-16李文浩子木高中物理昨天有同学QQ询问，半偏法需要掌握吗，理山是在20XX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20XX届的时候我没有讲，这一届我给学生讲了，其理由也是因为20XX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一一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20XX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—人/电路图如下图，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=Rlo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。
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实验目的；电流半偏法用于测量电阻较小的电表的内阻;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;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;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;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rg ＝R1;试问：ⅰ在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选①；为了使测量尽量精确,可变电阻R应该选择②；电源E应该选择③;ⅱ认为内阻rg＝R1,此结果与的rg真实值相比④;填“偏大”、“偏小”、“相等”答案ⅰR0 滑动变阻器甲； E2 ⅱ偏小;分析ⅰ根据半偏法的测量原理,R1必须选R0；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;ⅱ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：Ig＝合上S2,调节R1使○A半偏电路中的总电流：I＝故：I＞Ig;所以,通过电阻箱的电流IR1：IR1＞Ig用U表示电阻箱两端电压,则R1＝即：rg＞R1故：认为内阻rg＝R1,此结果与○A的rg真实值相比偏小;2.电压半偏法及其误差分析实验目的；电压半偏法用于测量电阻较大的电表的内阻;测量方法：如图所示,电压表V,其内阻RV待测,所用仪器有电源E、滑动变阻器R采用分压式、电阻箱R0电压表串联开关S;具体的实验过程是这样的：首先把滑动变阻器的滑片滑到R的最左端,调节电阻箱的阻值使之为零,接着闭合开关S,然后向右移动滑片,使电压表V的指针刚好达到满偏,再将电阻箱的阻值逐渐变大,使电压表的指针恰好指到满刻度的一半处,即半偏位置;这时“读出”电阻箱的阻值就是电压表内阻的测量值;器材选取；①R0必须是电阻箱,且电阻箱的阻值应比较大,与电压表的内阻相当的电阻箱;②R为阻值较小的滑动变阻器小控大,用小电阻分压调节相当于粗调节,调节电压范围大,而用大的滑动变阻器则相反,即R＜＜R0;误差分析；要求电阻箱的串入,使分压电路部分的电压变化不大,这种电路只适合于测量大内阻的电压表,同时电阻箱的电阻也较大;事实上,无论怎样,电阻箱的串入,使得分压电路部分的电压略微变大,不再是原来分去的电压了,而电压表在半偏的时候电压表降落的电压是原来电压的一半,这样降落在电阻箱上的电压要比半偏值稍大一点,因此测量值大于真实值;例题一只量程为1V,内阻Rv约900Ω的电压表是由小量程电流表改装而成的,现要测量它的内阻,实验室提供了以下可供选择的器材：A.待测电压表;B.标准电压表量程1V;C.滑动变阻器：最大阻值1000Ω,额定电流;D.滑动变阻器：最大阻值10Ω,额定电流1A;E.电阻箱：最大阻值Ω,阻值最小改变量Ω;F.电阻箱：最大阻值Ω,阻值最小改变量Ω;G.电池组：电动势为3V,内阻约1Ω;另外还有导线、开关若干;2用上述方法测出电压表内阻的测量值Rv_______ 填“大于”、“等于”或“小于”电压表内阻真实值.答案 1 乙图 D,E 2大于分析1甲图适合测量电流表的内阻,乙图适合测电压表的内阻,所以应当选择乙图;在器材的选择上,除了电池组,导线,开关和待测电压表外,还应从提供的器材中选用一个滑动变阻器,由于滑动变阻器采用分压式,根据“大滑变限流,小滑变分压”,所以应该选滑动变阻器D,电阻箱要选择和电压表内阻相当的电阻箱E;测电压表内阻时为什么要求滑动变阻器的电阻越小越好这个实验是一个近似实验,也就是说必须在一定条件下Rw＜＜Rv;先问你一个问题,一个很大的电阻Rv与一个很小的电阻Rw并联,并联的电阻值是多少答案是近似等于Rw;那么,一个很大的电阻2Rv与一个很小的电阻Rw并联,并联的电阻值是多少答案是比上一个的并联值更加近似等于Rw;总结一下,就是Rv与Rw的差值越大,并联电阻的值就越接近Rw;而这个实验的假设是,与电压表电路并联的那段滑动变阻器上的电压,在实验过程中,始终不变;要想电压不变,电阻就要不变;只要Rw＜＜Rv,那么R并≈Rw,这样就做到了近似的电阻不变;测电流表内阻时为什么要求滑动变阻器的电阻越大越好先看实验原理,与上一个实验一样,这也是一个近似实验,而这个实验的假设是电流不变总电流不变;要想总电流不变,就要求电路中的总电阻不变;请回答这个问题,一个很大的电阻Rg与一个很小的电阻Ra串联,串联电阻值是多少答案是很接近于Rg,而且Rg与Ra的差距越大Rg>>Ra,就越接近与Rg;所以要求并联电路的电阻电流表与电阻箱的并联电阻与滑动变阻器串联后电流不变,就必须使滑动变阻器的电阻远远大于并联电路的电阻;也就是说,滑动变阻器的阻值越大越好;用电动势较大的电源;注意：干路可为滑动变阻器,也可为电阻箱;但支路必为电阻箱。
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
半偏法测电表内阻的误差分析
半偏法测A 、V 的内阻及误差分析 在中学电流表、电压表是测量电流和电压的常用仪表，对其内阻的测量可采用一种较简便的方法——半偏法，特别是电流表.一、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，闭合开关，调节使电流表指针满偏．然后保持的滑片不动（即不变)，闭合开关,调节Ｒ,使电流表的指针处于半满偏状态，则电流表的内阻=Ｒ．2．电压表半偏法如图2所示是用半偏法测电压表内阻的电路．实验时，先闭合开关和开关，调节使电压表指针满偏．然后保持的滑片不动（即、不变）,断开开关，调节Ｒ，使电压表的指针半满偏,则电压表的内阻＝Ｒ．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用如图1所示的电路测电流表的内阻时,设电流表的满偏电流为Ｉｇ，则开关断开时 1R R I A g +=ε①开关闭合时，有A AR g R R RR R I I ++=+121ε② R I R I R A g =21③由①、②、③式，得11R R R R R A A+=显然，A R R <,即的测量值小于真实值．相对误差为%100%1001⨯+=⨯-=R R R R R R A A A A δ2．电压表半偏法测内阻的误差分析用如图所示的电路测电压表的内阻时，设电压表的满偏电压为，则开关闭合时21)(R R U R U U g V gg ++=ε④开关断开时，有21)(R R U R R U U AB V AB AB +++=ε⑤ )(2R R R U U V V gAB +=⑥由④、⑤、⑥式，得021R R R R R V += 显然，V R R >，即的测量值大于真实值．相对误差%100%100021⨯=⨯-=V V V R R R R R R R δ 因210R R R +=,故对于给定的,当21R R =，即滑片处于正中位置时相对误差最大．则%10040⨯≤V R R δ三、半偏法的实验条件1．电流表半偏法测电阻的实验条件用如图1所示的电路测电流表内阻时，为使实验误差较小，必须使A R R >>1，实验上通常取A R R 1001>,这时相对误差小于1％．为使电流表指针能达到满偏，必须1R I g ε≈．因0R R g <，所以本实验应满足的条件是A R R 1000≥g I R ε>02．电压表半偏法测内阻的实验条件 用如图所示的电路测电压表的内阻时,为使实验误差较小，必须V R R <<0．实验上通常取200V R R <，这时相对误差约1％．为使电压表指针能达到满偏，必须满足g U >ε．所以本实验应满足的条件是200VR R <g U >ε。
高中物理半偏法测电阻原理文库
高中物理半偏法测电阻原理文库实验原理：在右图电路中，先断开S2，闭合S1，让电流通过电流表并使其满偏，然后接上电阻箱，并调节它使电流表半偏，由于总电流几乎不变，电流表和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，即为电流表的内阻Rg=R2实验器材：待测电流表、蓄电池组、电阻箱、滑动变阻器、电键2个及导线若干。
实验步骤：1、按图接线，图中R1为滑动变阻器、R2为电阻箱，电源为蓄电池，内阻可以不计。
2、先合下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＞100 R2，则Rg=R2一般情况R测量＜R真实注意事项：1、R2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；2、R1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：R1的实际阻值应远大于电流表的内阻（R1＞100 R2），才能做到总电流几乎不变。
3、需要注意的是，R1的大小不是由选用滑动变阻器的阻值大小决定，而是由下式决定：，在实验中，Ig、Rg都是一定的，为保证R1＞100 R2，因此电源电动势应尽量选大一点好。
4、在调节电阻箱时，电阻R1不应变化。
5、若不能保证R1＞＞R2，则由闭合电路欧姆定律(不计电源内阻)，有化简得到[P7.]半偏法测量电压表电阻1.按右图接线，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R0＞＞R，有R V=R0一般情况R测量＞R真实06年5月深圳市第二次调研考试12、（2）如图（甲）表示某电阻R随摄氏温度t变化的关系，图中R0表示0℃时的电阻，K表示图线的斜率．若用该电阻与电池（E，r）、电流表Rg、变阻器R′串连起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻测温计”．①实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的侧（填“左”、“右”）；②在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。
完整版用半偏法测电阻及误差分析
完整版用半偏法测电阻及误差分析一、实验目的使用半偏法测量电阻，并分析实验中的误差。
二、实验原理```V-----Voltmeter-----R-----Ammeter-----------```在实验中，通过改变外加电压V和电阻R的关系，可以得到电流I与电阻R之间的关联，从而间接测量电阻R的大小。
根据分压原理，可以得到电流I与电压V的关系式：I=V/(R+Rm)其中Rm是流过电流表和电阻R之间的电阻，可以通过测量电路的电流和电压来计算得到。
由于实际测量过程中会有误差的存在，因此需要对误差进行分析。
三、实验步骤及数据处理1.搭建电路，并连接好电流表和电压表。
2.选择合适的电压值V和测量几组电流I的数据。
3.计算Rm的值：Rm=V/I，其中V为电池的电压。
4.将测得的数据带入关系式I=V/(R+Rm)中，计算得到电阻R的值。
5.将实际的电阻值与计算得到的电阻值进行对比，分析误差。
四、误差分析1.测量电压和电流的误差：电压表和电流表在测量过程中都会有一定的误差，这会导致测得的电流和电压值存在误差。
2.流过电流表和电阻之间的电阻误差：在实际电路中，电流表和电阻之间会有一定的电阻，这个电阻会对实验结果产生影响。
3.线路接触不良：实际电路中，线路的接触不良会导致测量的电流和电压值不准确。
4.温度变化：电阻的阻值在不同的温度下会有所变化，因此在实验中需要注意控制温度均匀。
1.选择精确的测量设备：选择合适精度的电流表和电压表，以减小测量误差。
2.提高线路的接触质量：确保线路连接牢固，减小接触电阻的误差。
3.保持稳定温度：在实验过程中尽量控制环境温度稳定，以减小温度变化对测量结果的影响。
4.多次重复测量：进行多次测量，并取平均值，以减小测量误差。
五、总结。
两种半偏法测电阻
两种半偏法测电阻1电流半偏法(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=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 o 所以测量值大于真实值，而且 R 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,用电压半偏法，测量值偏大；当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时，用电流半偏S 、S,将R 阻值调到最大； S,调节R,使电表G 达到满偏； R 阻值不变，再合上 S ，S,记下R 的阻值； 时，R g =Ro ① 按原理图连结好电路，断开 ② 合上 ③ 保持 ④ 断开⑤在R>>R 调节R',使G 达到半偏; -----------E Si 图1 (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 o 但实际上并入R 后，总 电阻减小，干路电流1>1 g ,通过R 的电流I R'>l g /2，因此，F g >R' o 所 以测量值比真实值偏小，而且 R g 越小，测量误差越小。
2电压半偏法(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/=R o (3 )误差分析 S.E 甲 R法，测量值偏小。
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两种半偏法测电阻
两种半偏法测电阻
1 电流半偏法
（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，Rg=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Ig时，近似认
为Rg=R′。
但实际上并入R′后，总
电阻减小，干路电流I>Ig，通过R′
的电流IR'>Ig/2，因此，Rg>R′。
所
以测量值比真实值偏小，而且Rg越
小，测量误差越小。
2 电压半偏法
（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键，记下R′的读数；
⑤在R<<R′时，Rv=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：
Rv=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UR′>Ug/2，因此，R′>Rv。
所以测量值大于真实值，而且Rv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，用电压半偏法，测量值偏大；当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时，用电流半偏法，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）。
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