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高中物理半偏法详解

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半偏法是一种用于测量电表内阻的方法,常见的有“电流半偏法”和“电压半偏法”,下面对这两种方法分别进行讨论。 1.电流半偏法及其误差分析 实验目的;电流半偏法用于测量电阻较小的电表的内阻。 测量方法;如图所示, 电流计 G 其内阻 Rg 待测, 所用仪器有电源 E。滑动变阻器 R(采纳限流式)。电阻箱 R`(与电流计并联)。两个开关(S1 串联在干路。S2 与电阻箱串联)。 具体的实验过程;首先断开开关 S1 和 S2,把滑动变阻器的滑片滑到 R 得最右端,然后闭合开关 S1,向右移动滑片,使电流计 G 的指针刚好达到满偏,再闭合开关 S2,接着缓慢调节电阻箱的阻值,使电流计的指针恰好指到一半刻度处,即半偏位置,这时“读出”电阻箱的阻值就是待测电流计内阻的测量值。 器材选取;① R~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;② R 可以用滑动变阻器,也可以用大阻值的电阻箱。当电阻箱接入时,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 :R 的实际阻值应远大于电流表的内阻(R>100Rg),才能做到总电流几乎不变。即 R>>Rg③因: ,在实验中,Ig、Rg 都是一定的,为保证 R>100 Rg,因此电源电动势应越大越好。 误差分析;要求电阻箱的并入,使干路电流变化不大,这种电路只适合于测量小内阻的电流表,同时电阻箱的电阻也较小。 事实上,无论怎样,电阻箱的并入,使得干路电路略微变大,不再是原来的干路电流,而电流表半偏的时候流过的电流是原来干路电流的一半,这样流过电阻箱的电流就要比半偏值稍大一点,根据并联分流原理,电阻箱的阻值要比电流表的内阻稍小一点,因此测量值小于真实值。 例题 2025 年全国卷Ⅱ 22。(2)有一电流表 A,量程为 1mA,内阻 rg 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。 采纳的测量电路图如图所示,实验步骤如下:a.断开 S1 和 S2,将 R 调到最大;b.合上 S1,调节 R 使 A 满偏;c.合上 S2,调节 R1 使 A 半偏,此时可认为的 A 的内阻 rg=R1。试问: (ⅰ)在上述可供选择的器材中,可变电阻 R1 应该选①;为了使测量尽量精确,可变电阻R 应该选...

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