半偏法测电表的内阻.docx

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____，R2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(RV=5 kW ，Vm=10 V)的精确内阻值：
A．电阻箱：0～20 W ；
B．电阻箱：0～9999 W ；
C．电位器：0～20 kW ；
D．电阻器：0～750 W ；
E．变阻器：0～20 W ；
F．电源：E=6 V，IN=0.5 A；
G．电源：E=12 V；IN=1.0 A；
H．电源：E=36 V，IN=1.5 A；
Ⅰ．开关一只，导线若干．
①电源应选择____；
②R1应选择____；
③R2应选择____．
(3)测量值____RV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，R2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 A>IN．
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R2>RV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)①G　 ②E③B
(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．