1、第 1 页 共 5 页半偏法及其系统误差分析1.电流表半偏法如图是用半偏法测电流表内阻的电路实验时，先断开开关 ，2S闭合开关 ，调节 使电流表指针满偏然后保持 的滑片不动，1S0R0R闭合开关 ，调节，使电流表的指针处于半满偏状态，2则电流表的内阻 =RA用如图 1 所示的电路测电流表的内阻时，设电流表的满偏电流为 ，则开关 断开时 开关 闭合时，有 2S1RIAg2SARgI12 由、式，得 IRAg21 1RAA测量值小于真实值当滑动变阻器阻值远大于电阻箱电阻误差较小第 2 页 共 5 页R2S2S1VR1c a2电压表半偏法如图是用半偏法测电压表内阻的电路实验时，先闭合开关 和 ，2S
2、1调节 使电压表指针满偏然后保持 的滑片不动（即 、 不变） ，0R0R1R断开开关 ，调节，使电压表的指针半满偏，则电压表的内阻 R2S V用如图的电路测电压表的内阻时，设电压表的满偏电压为 ，gU则开关 闭合时2 开关 断开时， 有 21)(RUgVg 2S 21)(RABVAB 由、式，得 )(2VgAB 02R， 的测量值大于真实值 R1、要测量内阻较大的电压表的内电阻，可采用“电压半值法” ，其实验电路如图 9 所示。其中电源两端的电压值大于电压表的量程， 电阻箱 R2的最大阻值大于电压表的内电阻。先将滑动变阻器 R1的滑动头 c 调至最左端，将 R2的阻值调至最大，依次闭合 S2和
3、 S1，调节 R1使电压表满偏，然后断开 S2，保持滑动变阻器的滑动头 c 的位置不变，调节 R2使电压表半偏，此时R2的示数即可视为电压表的内电阻值。（1）实验时，在断开 S2调节 R2的过程中，a 点与滑动变阻器的滑第 3 页 共 5 页动头 c 之间的电压应 。（2）实验室备有如下四个滑动变阻器，它们的最大阻值分别为A10 B1k C10k D100k为减小测量误差，本实验中的滑动变阻器 R1应选择 。 （填序号）2、 （12 分）用半偏法测电流表内阻，提供的器材如下：干电池(电动势 E 约为 1.5V，内阻 r 约为 10)、待测电流表 A(050 A，内阻约 4k)、电阻箱 R1、
4、R2（均为099999.9） 、电键、导线若干。实验电路如图，有关实验操作及测量如下：只闭合 S，当调节 R1到 26090.0 时，电流表 A 满偏；再闭合 S1， R2调为 3770.0 时，电流表 A 半偏，由此可得 电流表的内阻 Rg的测量值为 。半偏法测量电流表内阻时，要求 R1Rg（比值 R1/Rg越大测 量误差越小） ，本实验中 R1虽比 Rg大，但两者之比不是很大，因此导致 Rg的测量误差较大。具体分析如下：电流表 A 半偏时的回路总电阻比全偏时的回 路总电阻 （填“偏大”或“偏小” ） ，导致这时的总电流 （选填“变大”或“变小” ） ，半偏时 R2 Rg（填“大于”或“小于
5、” ） 。为减小 Rg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。具体的数值可以通过估算得出，实际操作如下：在中粗测出 Rg后，再把 R1先增加到 用第问中的有关条件求得具体数值，再调节 R2使电流表 。用这时 R2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。AR1R2SS1第 4 页 共 5 页3、有一电流表 ，量程为 1mA，内阻 rg 约为 100。要求测量其内阻。可 A选用的器材有：电阻箱 R0，最大阻值为 99999.9；滑动变阻器甲，最大阻值为 10k；滑动变阻器乙，最大阻值为 2k；电源 E1，电动势约为2V，内阻不计；电源 E2，
6、电动势约为 6V，内阻不计；开关 2 个，导线若干。采用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 满偏；c.合上 S2， A调节 R1 使 半偏，此时可认为的 的内阻 rgR 1。试问： A A（）在上述可供选择的器材中，可变电阻 R1 应该选 ；为了使测量尽量精确，可变电阻 R 应该选择 ；电源 E应该选择 。 （）认为内阻 rgR 1，此结果与的 rg 真实值相比 。 （填“偏大” 、 “偏小” 、 “相等” ）1、解:（1）保持基本不变（或保持不变）（2）A（每问 3 分，共 6 分）2、答：(12 分) （每空 2 分
7、）3770.0 偏小 变大 小于 27975 半偏3、 【答案】 （）R 0 滑动变阻器甲 E 2 （）偏小【分析】 （）根据半偏法的测量原理，R 1 必须选 R0；由于电流表的满偏电流很小，要求 R1 的阻值很大，故 R 应选滑动变阻器甲，电源选择 E2，误差较小。 （）根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得：合上 S1，调节 R 使 满偏： I g A rEg合上 S2，调节 R1 使 半偏（电路中的总电流）：I A第 5 页 共 5 页rREg1故：I Ig。所以，通过电阻箱的电流 IR1：I R1I g用 U 表示电阻箱两端电压，则 R1 r gU2I即：r gR 1故：认为内阻 rgR 1，此结果与 的 rg 真实值相比偏小。 A
