1、半偏法测电阻,第二章 直流电路,2.3 电阻的串联、并联及其应用,结论：当I1=I2=I/2时，Rg=R2,I= Ig,调节R1,调节R2,保持R1不变,一、半偏法测量电流表的内阻 （半偏电流法）,1.测量原理：,2.实验步骤：,探究：,这种半偏法测电阻的实验设计，是否存在实验误差？你认为测量值和真实值相比，偏大还是偏小？能说明实验误差产生的原因吗？（定性分析）,总电流增大,I1为原来电流的一半（半偏）,I2大于原来电流的一半,结论：R测R真,误差分析：,并联R2后,总电阻减小,结论：RV=R3,调节R4,保持R4不变,调节R3,二、半偏法测量电压表电阻 （半偏电压法）,U,U1,串联R3后,
2、总电阻增大,UUg,U1=Ug/2,U2Ug/2,结论： R测R真,误差分析：,U2,小电阻,大电阻,阻值待测电阻,阻值待测电阻,R测R真,R测R真,小结：,例1. 为了测量电流表A1的内阻，采用图示的电路，其中电流表A1的量程是0300A、内阻约为100（待测）；A2是标准电流表，量程0-200A；R1为电阻箱，阻值范围0999.9；为电池，电动势3V、内阻不计；S1为开关，S2为单刀双掷开关。按电路图接好电路后，将可变电阻器R2和电阻箱R1适当调节后，将单刀双掷开关S2扳到接点1处，接通开关S1，调节可变电阻R2，使两电表的读数都是150A；然后将开关S2扳到接点2，调节电阻箱R1使标准电
3、流表的读数仍是150A，若此时电阻箱各旋钮位置如图，则： （1）电流表A1的内阻Rg=_ . （2）为了保证两电流表的安全使用，限流电阻R3 的阻值应选A.100；B.150；C.10K；D.15K。（ ） （3）可变电阻器R2 应选： A.2K； B.5K； C.200；D.500。（ ）,替代法测电阻, 当R2=0时,要保证两个电流表都不超过量程,R3=E/Imin =3 / 0.2mA = 15k 选D,R2+R3=E/I =3 / 0.15mA = 20 k R2=5 k 选B,Rg=92.8 ,例2.某同学用以下器材测量电阻：安培计 电阻箱单刀双掷电键（这种电键在掷刀a 倒向b 时a
4、b接通，倒向c 时ac 接通）待测电阻 电源 限流电阻，如图所示，实验方法是利用单刀双掷电键分别将电阻箱和待测电阻接入电路，用电阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值。 （1）在图中完成电路的连接（其中有二条导线已连接好） （2）本实验中电键应先接通的是含有 ，（填待测电阻或电阻箱）的电路。用电键变换电路，调节电阻箱时，应使两次测量的_大小相同，这时待测电阻的值可以从 _ 上读出。,(2).待测电阻,电流,电阻箱,例3. 从下列实验器材中选出适当的器材，设计测量电路来测量两个电流表的内阻， 要求方法简捷，有尽可能高的测量精度。 （A）待测电流表A1，量程50mA，内电阻约几十 （B）待测电
5、流表A2，量程30mA，内电阻约几十 （C）电压表V，量程15V，内阻rv=15k （D）电阻箱R1，阻值范围09999.99 （E）电阻箱R2，阻值范围099.9 （F）滑动变阻器R3，阻值0150，额定电流1.5A （G）滑动变阻器R4，阻值020，额定电流2A （H）电阻R0，阻值是40，功率是0.5W（作保护电阻用） （I）电池组，电动势为12V，内电阻约0.5 此外还有单刀开关若干和导线若干，供需要选用。 （1）请设计一个测量电路，画出电路图。 （2）选出必要的器材，用器材前的字母表示，有 。 （3）说明实验需要测量的物理量，并列出计算两个电流表内电阻的计算式。,ABEGHI,解：电
6、路图如图所示。 注：电路图基本正确但电路不规范，如缺开关、电阻箱符号错等要扣部分分；,注：用其它方法测量正确的同样给分,（2）ABEGHI 注：缺A/B可不扣分,（3）开关K2闭合时，测得电流表的示数I1和I2；,断开K2，调整电阻箱的阻值为R 时，测得电流表的示数 I1 I2 ,例4. 用以下仪器，尽可能精确地测量待测电阻Rx的阻值： A电动势约2V左右、内阻r 1 的电源一个； B内阻RV=30K、刻度如右图的电压表一个； C电阻在10K20K范围内的待测电阻Rx一个； D开关一个； E导线若干条。（1）电压表的满偏电流Ig= 。 （2）在下面虚线框内画出必要的测量待测电阻Rx阻值的实验电
7、路图。 （3）实验中要直接测量的物理量有（注明每个物理量的意义和符号）：。 （4）待测电阻Rx的表达式为：Rx= 。 （5）Rx的阻值1020范围内时，仍使用这组仪器，能够用这种方法测量吗？说明理由。,解:,（1） Ig=U/RV=3V/ 30K =1.0104A,（2）如图甲、 乙,（3） 甲图中的电压表的电压U1、乙图中的电压表的电压U2,（4）,（5）不能，因为，两图电压表的读数几乎相同,例5. 为了测量两个电压表VA、VB的内电阻，可以提供的仪器有：,（1）在设计电路时，能否选用电流表A，请简要说明理由:。 （2）选用的器材有 。 （3）为了测量两个电压表内电阻，请设计一个测量电路，画
8、出电路图。 （4）说明实验原理和需要测量的物理量，并列出计算两个电压表内电阻的计算,D F H I,不能选用，电流表量程太大，测量不准确,解:,（1）电流表A不能选用，电流表量程太大，测量不准确,（2）电阻箱R1，变阻器R3，电池组和开关2个，导线若干。,（3）电路图如下图。,（4）电压表VA和VB串联，其读数之比等于内电阻之比，即,合下K2调节电阻箱为R1, 两表读数分别为UA UB ,K2断开两表读数分别为UA UB UB / UA = RB / RA (1),UB / UA = RB R1 / RA(RB+R1) (2),解(1) (2)得,上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应
9、为 。若在步骤 中，读出R0的值为2400 ，则电压表的内阻RV = 。用这种方法测出的内阻RV与其真实值相比偏 。,E. 调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0 V,例6.为了测量一个量程为3.0 V的电压表的内阻，可以采用图示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下：,A.闭合开关S,B.将电阻箱R0的阻值调到最大,F.断开开关S,C.将电阻箱R0的阻值调到零,H.将滑动变阻器的滑动触头调到a端,G.将滑动变阻器的滑动触头调到b端,D.调节电阻箱R0的阻值， 使电压表示数为 1.5 V，读出此时电阻箱R0的阻值，,2400,大,伏安法测电压表电阻,电压表是一个能够显示自身电压的特殊电阻，
10、因此，可以用一个安培表测量其电阻。,例7. 使用伏安法测电阻，不论是采用安培表内接还是外接，仍然存在误差。现在有人设计了如图的实验电路来测定电阻，其中的R是一个电阻箱，根据电路图。 1）请你写出实验需要测量的物理量，并写出求Rx 的方程式或表达式。,（2）能否利用上述电路图测出A表或V表的内阻。答A表内阻 V表内阻 。（选填“能”或“不能”） （3）若上图不能测出电表的内阻，请设法选择图中的电阻箱和待测的电表测出此电表的内阻。 设计一个电路图画在方框内；,在电源内阻忽略不计的情况下说出你要读出的物理量是 。用这些物理量表示待测电表内阻的计算式是 。,解:方法一 调整电阻箱，使其阻值为R1，记录此时电压、电流的值U1、I1；改变电阻箱的电阻值为R2时，记录此时电压和电流的值U2、I2,消去式中的RA，可得：（其它表达式也可）,（1）,（2）,方法二： 使电阻箱阻值为R1，对应有一电流和电压值，改变电阻箱阻值，同时改变滑动变阻器，保持电压表读数不变,使电流表读数为原来的2倍,记下此时电阻箱的阻值R2，则有：,（2）答：能（3分） 不能（3分）,得,当电阻箱电阻为R1时，记下相应的伏特表读数U1；改变电阻箱电阻为R2时，记下对应的伏特表读数U2 则有：,（3）电路图如图示，,
