半偏法测电表内电阻优秀课件.ppt

半偏法测电表内电阻第1页，本讲稿共16页实验原理实验原理实验步骤实验步骤注意事项注意事项半偏法测量电压表电阻半偏法测量电压表电阻06年年5月深圳市第二次调研考试月深圳市第二次调研考试12（2）07年年1月海淀区期末练习月海淀区期末练习13苏北五市苏北五市07届调研考试届调研考试13 2007年理综全国卷年理综全国卷22(2)半半 偏偏 法法 测测 电电 表表 电电 阻阻半半 偏偏 法法 测测 电电 表表 电电 阻阻第2页，本讲稿共16页实验原理：实验原理：在右图电路中，先断开在右图电路中，先断开S2，闭合，闭合S1，让电流通过电流表并使，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，电流表和流几乎不变，电流表和R2上各有一半电流通过，意味着它们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，即为电流表的内阻电阻相等，此时读出电阻箱的电阻，即为电流表的内阻Rg=R2GR1R2S2S1实验器材：待测电流表、蓄电池组、电阻箱、实验器材：待测电流表、蓄电池组、电阻箱、滑动变阻器、电键滑动变阻器、电键2个及导线若干。个及导线若干。第3页，本讲稿共16页实验步骤：实验步骤：1、按图接线，图中、按图接线，图中R1 为滑动变阻器、为滑动变阻器、R2为电阻箱，电源为电阻箱，电源为蓄电池，内阻可以不计。为蓄电池，内阻可以不计。GR1R2S2S12、先合下、先合下S1，调节，调节R1使电流表指针满偏使电流表指针满偏.3、再合下、再合下S2，保持电阻，保持电阻R1不变，调节不变，调节R2使电流表指针半使电流表指针半偏，记下偏，记下R2的值的值.4、若、若R1100 R2，则，则Rg=R2 第4页，本讲稿共16页注意事项：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；流表内阻相当的电阻即可；2、R1可以用滑动变阻器可以用滑动变阻器,也可以用大阻值的电阻箱。当电也可以用大阻值的电阻箱。当电阻箱接入时阻箱接入时,维持总电流几乎不变是至关重要的，因为这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：才可以说两条支路上各有一半电流。为此：R1的实际阻值的实际阻值应远大于电流表的内阻（应远大于电流表的内阻（R1100 R2）,才能做到总电流几才能做到总电流几乎不变。乎不变。3、需要注意的是，需要注意的是，R1的大小不是由选用滑动变阻器的阻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：值大小决定，而是由下式决定：在实验中，在实验中，Ig、Rg都是一定的，为保证都是一定的，为保证R1100 R2，因此电源电动势应尽量选大一点好。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、在调节电阻箱时，电阻R1不应变化。不应变化。第5页，本讲稿共16页GR1R2S2S15、若不能保证、若不能保证R1R2，则由闭合电路欧姆定律，则由闭合电路欧姆定律(不计电源不计电源内阻），可以得到内阻），可以得到化简得到化简得到第6页，本讲稿共16页半偏法测量电压表电阻半偏法测量电压表电阻1.按右图接线，图中按右图接线，图中R0 为电阻箱为电阻箱.SR0VabR2.先合下先合下S1，调节，调节R0=0，再调节，再调节R使电压表指针满偏使电压表指针满偏.3.保持变阻器电阻保持变阻器电阻R不变，调节不变，调节R0使电压表指针半偏使电压表指针半偏,记下记下R0的值的值.4.若若R0R，有有 RV=R0一般情况一般情况 R测量测量 R真实真实第7页，本讲稿共16页12、（2）如如图图（甲甲）表表示示某某电电阻阻R随随摄摄氏氏温温度度t变变化化的的关关系系，图图中中R0表表示示0时时的的电电阻阻，K表表示示图图线线的的斜斜率率 若若用用该该电电阻阻与与电电池池（E，r）、电电流流表表Rg、变变阻阻器器R串串联联起起来来,连连接接成成如如图图（乙乙）所所示示的的电电路路,用用该该电电阻阻做做测测温温探探头头，把把电电流流表表的的电电流流刻刻度度改改为为相相应应的的温温度度刻刻度度，于于是是就就得得到到了了一一个个简简单单的的“电电阻阻测测温温计计”实实际际使使用用时时要要把把电电流流表表的的刻刻度度值值改改为为相相应应的的温温度度刻刻度度值值,若若温温度度t1t2,则则t1的刻度应在的刻度应在t2的的 侧侧(填填“左左”、“右右”);在在标标识识“电电阻阻测测温温计计”的的温温度度刻刻度度时时，需需要要弄弄清清所所测测温温度度和和电流的对应关系。请用电流的对应关系。请用E、R0、K等物理量表示所等物理量表示所测温度测温度t与电流与电流I的关系式：的关系式：06年年5月深圳市第二次调研考试月深圳市第二次调研考试12（2）RtOAR0B甲甲ARRgRE r乙乙右右第8页，本讲稿共16页 由由知知,计算温度和电流的对应关系，需要测量电流表的计算温度和电流的对应关系，需要测量电流表的内阻（约为内阻（约为200）.已知实验室有下列器材：已知实验室有下列器材：A.电阻箱（电阻箱（099.99）；）；B.电阻箱（电阻箱（0999.9）；）；C.滑线变阻器（滑线变阻器（020）；）；D.滑线变阻器（滑线变阻器（020k）此外，还有电动势合适的电源、开关、导线等此外，还有电动势合适的电源、开关、导线等请在方框内设计一个用请在方框内设计一个用“半偏法半偏法”测电流表内阻测电流表内阻Rg的电路的电路;在这个实验电路中，电阻箱应选在这个实验电路中，电阻箱应选 ；滑线变阻器应选；滑线变阻器应选 （只填代码）（只填代码）R2AR1E rS2S1BD第9页，本讲稿共16页07年年1月海淀区期末练习月海淀区期末练习1313要要测测量量内内阻阻较较大大的的电电压压表表的的内内电电阻阻，可可采采用用“电电压压半半值值法法”，其其实实验验电电路路如如图图所所示示。其其中中电电源源两两端端的的电电压压值值大大于于电电压压表表的的量量程程，电电阻阻箱箱R2的的最最大大阻阻值值大大于于电电压压表表的的内内电电阻阻。先先将将滑滑动动变变阻阻器器R1的的滑滑动动头头c调调至至最最左左端端，将将R2的的阻阻值值调调至至最最大大，依次闭合依次闭合S2和和S1，调节，调节R1使电压表满偏，然后断使电压表满偏，然后断开开S2，保持滑动变阻器的滑动，保持滑动变阻器的滑动头头c的位置不变的位置不变,调节调节R2使电压使电压表半偏，此时表半偏，此时R2的示数即可视的示数即可视为电压表的内电阻值。为电压表的内电阻值。VR1R2S2S1c a第10页，本讲稿共16页（1）实验时，在断开）实验时，在断开S2调节调节R2的过程中，的过程中，a点与滑动变点与滑动变阻器的滑动头阻器的滑动头c之间的电压应之间的电压应 。（2）实验室备有如下四个滑动变阻器，它们的最大阻）实验室备有如下四个滑动变阻器，它们的最大阻值分别为值分别为A.10 B.1k C.10k D.100k为减小测量误差，本实验中的滑动变阻器为减小测量误差，本实验中的滑动变阻器R1应选择应选择 。（填序号）。（填序号）基本保持不变基本保持不变A第11页，本讲稿共16页苏北五市苏北五市07届调研考试届调研考试13 13用半偏法测电流表内阻，提供的器材如下：用半偏法测电流表内阻，提供的器材如下：干干电电池池(电电动动势势E约约为为1.5V，内内阻阻r约约为为10)、待待测测电电流流表表A(050A，内内阻阻约约4k)、电电阻阻箱箱R1、R2（均均为为099999.9）、电键、导线若干。）、电键、导线若干。实验电路如图，有关实验操作及测量如下：实验电路如图，有关实验操作及测量如下：只闭合只闭合S,当调节当调节R1到到26090.0时时,电流表电流表A满偏；满偏；再再闭闭合合S1，R2调调为为3770.0时时，电电流流表表A半半偏偏，由由此此可可得得电流表的内阻电流表的内阻Rg的测量值为的测量值为 。R2 R1SAS13770.0第12页，本讲稿共16页半偏法测量电流表内阻时，要求半偏法测量电流表内阻时，要求R1Rg(比值比值R1/Rg越大测量越大测量 误差越小误差越小),),本实验中本实验中R1虽比虽比Rg大，但两者之比不是很大，因此导大，但两者之比不是很大，因此导致致Rg的测量误差较大。具体分析如下：电流表的测量误差较大。具体分析如下：电流表A半偏时的回路半偏时的回路总电阻比全偏时的回路总电阻总电阻比全偏时的回路总电阻 （填（填“偏大偏大”或或“偏小偏小”）,导致这时的总电流导致这时的总电流 （选填（选填“变大变大”或或“变小变小”）,半偏半偏时时R2 Rg（填（填“大于大于”或或“小于小于”）.为减小为减小Rg的测量误差，可以通过补偿回路总电阻的方法，的测量误差，可以通过补偿回路总电阻的方法，即把半偏时回路的总电阻的变化补回来。具体的数值可以通即把半偏时回路的总电阻的变化补回来。具体的数值可以通过估算得出，实际操作如下：过估算得出，实际操作如下：在在中粗测出中粗测出Rg后，再把后，再把R1先增先增加到加到 用用第第问中的有关条件求得具体数值问中的有关条件求得具体数值，再调，再调节节R2使电流表使电流表 。用这时。用这时R2的值表示的值表示Rg的测量值，如此多的测量值，如此多次补偿即可使误差尽量得以减小。次补偿即可使误差尽量得以减小。偏小偏小变大变大小于小于R1=26090+3770/2=27975 27975半偏半偏第13页，本讲稿共16页2007年理综全国卷年理综全国卷.22(2)22.（2）有有一一电电流流表表 ，量量程程为为1mA，内内阻阻rg约约为为100。要求测量其内阻。可选用的器材有：要求测量其内阻。可选用的器材有：电阻箱电阻箱R0，最大阻值为，最大阻值为99999.9；滑动变阻器甲，最大阻值为滑动变阻器甲，最大阻值为10k；滑动变阻器乙，最大阻值为滑动变阻器乙，最大阻值为2k；电源电源E1，电动势约为，电动势约为2V，内阻不计；，内阻不计；电源电源E2，电动势约为，电动势约为6V，内阻不计；，内阻不计；开关开关2个，导线若干。个，导线若干。采用的测量电路图如图所示，采用的测量电路图如图所示，AAS1S2RR1E第14页，本讲稿共16页实验步骤如下：实验步骤如下：a.断开断开S1和和S2，将，将R调到最大；调到最大；b.合上合上S1，调节，调节R 使使 满偏；满偏；c.合上合上S2，调节，调节R1使使 半偏，此时可认为半偏，此时可认为 的内阻的内阻rgR1。试问：。试问：（）在上述可供选择的器材中，可变电阻）在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选应该选；为了使测量尽量精确，可变电阻；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择应该选择；电源；电源E应该选择应该选择。（）认为内阻）认为内阻rgR1，此结果与的，此结果与的rg真实值相比真实值相比 。（填。（填“偏大偏大”、“偏小偏小”、“相等相等”）AAAR0滑动变阻器甲滑动变阻器甲E2偏小偏小解见下页解见下页第15页，本讲稿共16页解：解：()根根据据半半偏偏法法的的测测量量原原理理，R1必必须须选选R0；由由于于电电流流表表的的满满偏偏电电流流很很小小，要要求求R1的的阻阻值值很很大大，故故R应应选选滑滑动动变变阻阻器甲，电源选择器甲，电源选择E2，误差较小。，误差较小。()根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得：根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得：合上合上S1，调节，调节R使使 满偏：满偏：A合上合上S2，调节，调节R1使使 半偏：半偏：A故：故：I总总 Ig。所以，通过电阻箱的电流所以，通过电阻箱的电流IR1：IR1Ig用用U表示电阻箱两端电压，则表示电阻箱两端电压，则即：即：rgR1故认为内阻故认为内阻rgR1，此结果与，此结果与 的的rg真实值相比偏小。真实值相比偏小。A题目题目第16页，本讲稿共16页