电学实验--半偏法

6、将满偏电流为 Ig=300μA,内阻未知的电流表 G 改装成电压表并进行核对。 ①利用如图所示的电路测量电流表 G 的内阻（图中的电动势 E=4V） ：先闭合 S1，调 节 R，使电流表指针偏转到满偏刻度；再闭合 S2，保持 R 不变，调节 R’，使电流表 的指针偏转到满偏刻度的 2/3， 读出此时 R’的阻值为 200Ω 则电流表的内阻的测量值 Rg= 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 R0= Ω 的电阻。 ③把改装好的电压表与标准的电压表进行核对， 试在下面的虚线框中画出实验电路图和实物图连 接图。
表的读数偏小， 说明流过改装表的电 流偏小，则改装表电阻过大，故应减 小串联电阻 Rx 的阻值。 4、 （1） C D （2）AD （3）如图所示 5、 （1） 43.0Ω （源自文库） C（3）V
R −R 1 U Rv E
= = 1％
（4）串联一个阻值为 2537Ω 的电阻 6、①100Ω ②串 29900Ω
2、 有一电流表○ A ， 量程为 1mA， 内阻 r1 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。采用的测量电路如图所示，实验步骤如下： a、断开 S1 和 S2，将 R 调至最大； b、合上开关 S1 调节 R 使○ A 满偏； c、合上 S2，调节 R1 使○ A 半偏，此时可以认为○ A 的内阻 rg=R1，试问： ①在上述可供选择的器材中， 可变电阻 R1 应该选择 可变电阻 R 应该选择 ；电源 E 应该选择 ； 为了使测量尽量准确， ；
（4）若要将此电压表改装成量程为 3V 的电压表，应该怎么做。
5、一位同学设计了如图所示的电路来测电压表的内阻 Rv， 电压表的量程为 50mV，内阻约为 50 欧。其实验方法是： ①将电键 S1 闭合，S2 断开，调节滑动变阻器 R 使得电压表 的指针达到满偏；②保持滑动变阻器 R 的滑片位置不变， 再 将电键 S2 闭合，调节电阻箱 R1，使得电压表的指针指在刻 度盘的中央；③读出电阻箱 R1，可以认为电阻 Rv=R1。 ⑴实验中调整电阻箱达到实验要求时，电阻箱的各个旋钮的位置如图所示，待测电 压表的内阻是 。
②认为 rg=R1，此结果与 rg 的真实值相比 “相等”）
。 （填“偏大”，“偏小”或
3、某同学在实验室尝试将 一个未知电阻的表头改装 成电压表，制定了以下实验 步骤： A、测定表头的内阻 B、将表头改装成电压表 C、将改装好的电表与标准电压表进行校对 ①在实验条件充足的情况下，如图所示两种测定表头内阻的实验电路，为了使误差 最小，应选用 （填甲或乙）电路进行测量，理由是 。 ②若已知表头的满偏电流为 I，并测得表头的内阻为 r，则要将此表头改装成量程为 U 的电压表，需要 （填串联、并联）阻值为 的定值电阻。 ③将改装好的电压表和标准的电压表并联接入电路中进行校对，若发现改装的电压 表读数较标准电压表略小，则需怎样对改装电压表进行调整，说明理由。
实验室可供选择的实验器材有： A、待测电压表 B、滑动变阻器：最大阻值 1000Ω； C、滑动变阻器：最大阻值 10Ω； D、电阻箱：最大阻值 999.9Ω，阻值最小改变量为 0.1Ω E、电阻箱：最大阻值 99.9Ω，阻值最小改变量为 0.1Ω F、电池组：电动势约 3V（内阻可忽略） ，以及导线和开关等 按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题： （1）要使用本方法测量的比较精确，用仪器个数最少，除了电池组、导线、待测电 压表外， 还应从提供的 B、 C、 D、 E 中选用 和 （用器材前的序号表示） 。 （2）对于上述方法测出的电压表内阻 Rv 的测量值 R 测和真实值 R 真及测量误差，下 列说法中正确的是 。 A、R 测＞R 真 B. R 测＜R 真 C、若 Rv 越大，测量值 R 测相对 于真实值 R 真的误差就越大 D、若 Rv 越大，测量值 R 测相对 于真实值 R 真的误差就越小 （3） 图乙是本题提供选择的所有 仪器实物，按你的选择连接成图 甲所示的测量电路。
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4、某同学设计了如图甲所示的电路测量量程为 1V 的电 压表 Rv（Rv 在 800-900Ω 之间） 。实验方法和步骤是： ①断开开关 S 按图甲连接好电路； ②把滑动变阻器滑动头 P 滑到 b 端； ③ ; ④闭合开关 S； ⑤调节滑动变阻器 R 的阻值，使电压表的示数为 1V； ⑥调节电阻箱 R0 的阻值，使电压表的示数为 0.5V，读出此时 R0 的阻值，此值即为 电压表的内电阻 Rv 的测量值； ⑦最后断开开关 S。
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答案：1、⑴保持基本不变 ⑵A 2、①R0 滑动变阻器甲 E2 ②偏小 3、①乙 乙电路为替代法测表头电阻，甲电路为半偏法测定表头内阻，半偏法测内阻的实验 过程中需要近似的将并入电阻箱 R2 前后电路中的总电流视为相等，替代法测定则无 此近似过程，所以更精确。 ②串联
U −Ir I
③减小 Rx 的阻值， 理由是改装
（2） 如果电源 E 的电动势为 4V， 下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用， 即要满足要求，又要调整方便，变阻器应选 （填写阻值前相应的 字母） 。 A、10Ω B、100Ω C、6KΩ D、10KΩ （3）电压表的内阻 Rv 测量结果的相对误差为
R V −R 1 Rv
，试推
导相对误差跟电源的电动势 E 和电压表的量程 U 的关系式。 并估算此测量结果的相对误差（取一位有效数字） 。
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半偏法 20151010
1、 要测量内阻较大的电压表的内电阻， 可采用“电压半偏法”， 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 R2 的最大阻值大于电压表的内阻， 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阻。 （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，他们的最 大阻值分别为 A、10Ω B、1KΩ C、10KΩ D、100 KΩ 为减小测量误差，本实验中滑动变阻器 R1 应 选 （填序号）