江苏省姜堰中学高三物理二轮复习教学案（用半偏法测电阻及误差分析）

江苏省姜堰中学二轮复习教学案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 Rg电流表的内阻 Rg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 S1和 S2，调节变阻器 R，使电流表指针指向满偏；（2）再断开开关 S2，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 Rg和 R/ 的电流相等，应比较它们的电压 Ug和 U2的大小，S2闭合时，两者电压之和和 U =Ug +U2=Ug +0= Ug ，S2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、R0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= Ug/2 +U2/ > Ug所以 U2/ > Ug/2 ，R / > Rg ．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 S2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 S1，断开 S2，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 Rg．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 1S1R0RS2图 1GR/图 2>> R/ ，以减小因闭合 S2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 S1和 S2，调节 R 使电压表满...