(自编)半偏法测电表电阻,替代法

1、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，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，电流表和半偏，由于总电流几乎不变，电流表和R2上各有一半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，即为电流表的内阻Rg=R2实验器材：待测电流表、蓄电池组、电阻实验器材：待测电流表、蓄电池组、电阻箱、滑动变阻器、电键箱、滑动变阻器、电键2个及导线若干。个及导线若干。GR1R2S2S

2、1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，为电阻箱，电源为蓄电池，内阻可以不计。电源为蓄电池，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使电流表指使电流表指针半偏，记下针半偏，记下R2的值的值.4、若、若R1100 R2，则，则Rg=R2 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；电流表内阻相当的电阻即可

3、；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。也可以用大阻值的电阻箱。当电阻箱接入时当电阻箱接入时,维持总电流几乎不变是至关重要的，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：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（的实际阻值应远大于电流表的内阻（R1100 R2）,才能做到总电流几乎不变。才能做到总电流几乎不变。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：阻值大小决定，而是由下式决定：ggRIER 1在实验中，在实

4、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。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( (不不计电源内阻），可以得到计电源内阻），可以得到)RR(IEgg 112212121R)IRRI(RIEggggg 化简得到化简得到2121RRRRRg 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

5、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GS1S2R1R2VabRSR0 Rg= R2 条件条件R1R2 Rg测量测量 Rg真实真实RV= R0 条件条件R0RRV测量测量RV真实真实R0替代法：替代法的测量思路是等效的思想，可以是利替代法：替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。替代法测量电用电流等效、也可以是利用电压等效。替代法测量电阻精度

6、高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。替代法是用与被测量的某一物理性质等效，从而加以替代法是用与被测量的某一物理性质等效，从而加以替代的方法。替代的方法。如图所示。如图所示。 先把双刀双掷开关先把双刀双掷开关S2扳到扳到1，闭合，闭合S1，调整滑动变阻器，使电，调整滑动变阻器，使电流表指针指到某一位置，记下此时的示数流表指针指到某一位置，记下此时的示数I（最好为一整数）。（最好为一整数）。再把开关再把开关S2扳到扳到2，调整电阻箱，调整电阻箱R0，使得电流表指针仍指到

7、示，使得电流表指针仍指到示数数I。读出此时电阻箱的阻值。读出此时电阻箱的阻值r，则未知电阻，则未知电阻Rx的阻值等于的阻值等于r。说明：说明：在此实验中的等效性表现在开关换位后电流表的示数相同，即在此实验中的等效性表现在开关换位后电流表的示数相同，即当电阻箱的阻值为当电阻箱的阻值为r时，对电路的阻碍作用与未知电阻等效，时，对电路的阻碍作用与未知电阻等效，所以未知电阻所以未知电阻Rx的阻值等于的阻值等于r。12、（、（2）如图（甲）表示某电阻）如图（甲）表示某电阻R随摄氏温度随摄氏温度t变化的变化的关系，图中关系，图中R0表示表示0时的电阻，时的电阻，K表示图线的斜率表示图线的斜率 若若用该电阻

8、与电池（用该电阻与电池（E，r）、电流表）、电流表Rg、变阻器、变阻器R串联起来串联起来,连接成如图（乙）所示的电路连接成如图（乙）所示的电路,用该电阻做测温探头，把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个简单的“电阻测温计电阻测温计”实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值值,若温度若温度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”); 在标识在标识“电阻测温计电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测的温度刻度时，需要

9、弄清所测温度和电流的对应关系。请用温度和电流的对应关系。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)RRrR(KKIEtg01 由由知知,计算温度和电流的对应关系，需要测量电计算温度和电流的对应关系，需要测量电流表的内阻（约为流表的内阻（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

10、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的的电路电路;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；滑线变阻器应选选 （只填代码）（只填代码）R2AR1E rS2S1BD07年年1月海淀区期末练习月海淀区期末练习1313要测量内阻较大的电压表的内电阻，可采用要测量内阻较大的电压表的内电阻，可采用“电电压半值法压半值法”，其实验电路如图所示。其中电源两端的，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，电压值大于电

11、压表的量程， 电阻箱电阻箱R2的最大阻值大的最大阻值大于电压表的内电阻。先将滑动变阻器于电压表的内电阻。先将滑动变阻器R1的滑动头的滑动头c调调至最左端，将至最左端，将R2的阻值调至最大，依次闭合的阻值调至最大，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（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点与滑动点与滑动变

12、阻器的滑动头变阻器的滑动头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）实验室备有如下四个滑动变阻器，它们的最大阻值分别为大阻值分别为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应选应选择择 。（填序号）。（填序号）基本保持不变基本保持不变A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：干电池干电池(电动势电动势E约为约为1.5V，内阻，内阻r约为约为10)、待测电、待测电流表流表A(050A，内阻约

13、，内阻约4k)、电阻箱、电阻箱R1、R2（均为（均为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；再闭合再闭合S1，R2调为调为3770.0时，电流表时，电流表A半偏，由半偏，由此可得电流表的内阻此可得电流表的内阻Rg的测量值为的测量值为 。R2 R1SAS13770.0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越大越大测量测量 误差越小误差越小),),本实验中本实验中R1虽比虽比Rg大

14、，但两者之比不是大，但两者之比不是很大，因此导致很大，因此导致Rg的测量误差较大。具体分析如下：电流的测量误差较大。具体分析如下：电流表表A半偏时的回路总电阻比全偏时的回路总电阻半偏时的回路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”）, ,半偏时半偏时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，即把半偏时回路的总电阻的变化补回来。具体的

15、数值可以通过估算得出，实际操作如下：以通过估算得出，实际操作如下：在在中粗测出中粗测出Rg后，再后，再把把R1先增加到先增加到 用用第第问中的有关条件求得具问中的有关条件求得具体数值体数值，再调节，再调节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，如此多次补偿即可使误差尽量得以减小。的测量值，如此多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2007年理综全国卷年理综全国卷.22(2) 22.（2）有一电流表）有一电流表 ，量程为，量程为1mA，内阻，内阻rg约为约为100。要求测量其内阻。可

16、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

17、.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解：解： ()根据半偏法的测量原理，根据半偏法的测量原理，R1必须选必须选R0；由于；由于电流表的满偏电流很小，要求电流表的满偏电流很小，要求R1的阻值很大，故的阻值很大，故R应应选滑动变阻器甲，电源选择选滑动变阻