1、 半偏法测电压表和电流表的内阻原理分析一、 电流表的半偏法首先闭合 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 G 带测灵敏电流表示数为最大示数的一半,即电流为之前的一半(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 G 带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. 但是实际情况中,随着 S2 的闭合,整个电路中的电流将会变大,但实际上我们仍然按照电流不变时的电流来计算的,所以将导致通过 G带测灵敏电流表的
2、电流为原来一半时(半偏),通过变阻器 R的电流将比通过G 带测灵敏电流表的电流要大,又因为 R与 G 并联,电压一样,所以实际的变阻器读数 R将小于 G 带测灵敏电流表的电阻(内阻). 所以,半偏法测电阻测出的电阻要小于实际电阻,原因是电流将要改变.电压表的半偏法原理相似。二、 电压表的半偏法如图所示为半偏法测电压表内阻 R2的电路图(1)闭合 S 前,变阻器滑片 P 应置于_,R 2应调到_(2)试从下述器材中选出必要且适当的器材,用于测定一只伏特表(R V=5 kW ,V m=10 V)的精确内阻值:A电阻箱:020 W ;B电阻箱:09999 W ;C电位器:020 kW ;D电阻器:0
3、750 W ;E变阻器:020 W ;F电源:E=6 V,I N=0.5 A;G电源:E=12 V;I N=1.0 A;H电源:E =36 V,I N=1.5 A;开关一只,导线若干电源应选择_;R 1应选择_;R 2应选择_(3)测量值_R V的真实值(填“大于”“小于”或 “等于”)答案:解析:设计意图:本题考查半偏法测电阻的基本实验技能解析:(1)本实验测量电压表内阻采用了半偏法,其实验步骤是:将 R2阻值调到“0”,调节 R1,使伏特表示数满偏;调节 R2,使伏特表示数达半偏,读出R2的阻值,认为它就是伏特表的内阻(2)在该实验中,在调节 R2的过程中干路电流不发生变化,理由是伏特表电
4、阻较大和选用较小的变阻器 R1,尽量减小伏特表支路对整个电路的电流影响,因此 R1应选择 E伏特表内阻较大,R 2还要求是一个电阻箱,因此应选 B因为调节 R1的滑片 P 使伏特表示数达满偏,最基本的要求是电源电动势大于伏特表量程,即 10 V,自然排除 F,若选用 H,则在实验开始时,电路中电流为:I= A=1.8 AIN因此电源将被烧坏,所以电源选 G(3)在实验完毕后的误差分析上,由于调节电阻后,电路总电阻增大,则干路电流减小,伏特表所在支路两端电压增大,而伏特表两端电压为原来的一半,现在电阻箱 R2两端电压大于伏特表满偏电压的一半,因此 R2RV才能保证此支路电流相等易错点:很多学生在该实验选择仪器上出现较多错误,其原因是对半偏法测电阻的本质内容掌握不够深刻答案:(1)A 端;0(2)G EB(3)大于解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位