半偏法测电阻和电表改装专题

一、.半偏法测电阻（1）半偏法测电流表内阻方法一：如图15所示，测电流表G的内阻：①将电阻箱R的电阻调到0；②闭合S调节R0，使电流表G达到满偏电流I0；③保持R0不变，调节R使电流表G示数为I0/2；④由上可得RG=R注意：当RG》R0时，测量误差小，此方法适合测大阻值电流表内阻，且测量值偏大。方法二：如图16所示测量电流表A的内阻①断开S2，闭合S1，调节R0，使A表满偏为I0;②保持R0不变，闭合S2，调节R，使电流表读数为I0③由上得RA=R注意：当R0》RA时，测量误差小，此方法适合测小阻值电流表内阻，且测量值偏小。电源电动势宜大一些。（2）半偏法测电压表内阻方法一：如图17所示，测电压表V的内阻：①闭合S,将电阻箱R的电阻调到R1时，测得电压表示数为U1；②调节电阻箱阻值为R2，使电压表V的示数为U1/2；由上可得RV=R2-2R1方法二：如图18所示，测电压表V的内阻：①将滑动变阻器的画片P滑到最右端，电阻箱R的阻值调到最大；②闭合S1、S2，调节R0，使电压表示数指到满刻度；③打开S2，保持R0不变，调节R，使电压表示数指到满刻度的一半；④由上可得RV=RRAS1SR图16VREr=0S图17S1R0RS2V图18G+－REr红表笔黑表笔欧姆调零G+－REr红表笔黑表笔Rx测电阻图198.欧姆表测电阻，如图19所示：①机械调零②选档③欧姆调零④测电阻Rx.⑤改换档位⑥重新欧姆调零⑦测电阻注意：待测电阻的读数应为表盘读数乘以倍数，指针应指在表盘刻度的1/3～2/3的部分，否则需换挡，换挡后需重新欧姆调零。9.消除电表内阻对测量结果的影响例4.伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响，不论电表内接还是外借都存在系统误差，为消除系统误差而设计的补偿电路如图所示，完成下列实验步骤并写出待测电阻Rx的表达式。①先将S1闭合。②将S2与1闭合，调节R，读出电压表读数U1，安培表读数I1③————————————————————④根据上述测量结果，算出Rx＝———————二、电表、电表的改装1.灵敏电流表G（1）三个主要参数①内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安。③满偏电压Ug:电流表通过Ig时两端的电压，大约零点几伏。（2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg注意：电表就是电阻。2.电压表（1）电压表的改装电流表G的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R分去多余的电压U-Ug，电阻R叫分压电阻。（2）电压表的内阻：Rv=Rg+RR1Rx2AVS2R0S1()ggggggUUUIRRUURRUg据串联电路的特点得：解得：GRIUgUGRIgU-UgR3.电流表的改装电流表G的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R分去多余的电流I-Ig，电阻R叫分流电阻。（2）电流表的内阻：RA=Rg×R/(R+Rg)4.电流表改装成欧姆表①原理：闭合电路的欧姆定律②如图1所示，当红、黑表笔短接时，调节R，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。这时有：③当两表笔间接入电阻Rx时，电流表的电流为：当Rx改变时，Ix随着改变，将电流表表盘上Ix处表上对应的Rx值，就构成了欧姆表。④中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R中＝R内＝R+Rg+r因Ix与Rx不是线性关系，欧姆表表盘刻度不均匀。()gggggggUIRIIRIRRII据并联电路的特点得：解得：I-IgUGRIRggEIRRrxgxEIRRrRG+－REr红表笔黑表笔RxG+－REr红表笔黑表笔图1RPaSE图2半偏法测电阻练习题1、把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的满偏电流Ig为200μA，内阻估计在400～600Ω之间．①按图(a)测定电流表G的内阻Rg，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下：(A)滑动变阻器(阻值范围0—200Ω)(B)滑动变阻器(阻值范围0～175Ω)(C)电阻箱(阻值范围0—999Ω)(D)电阻箱(阻值范围0～99999Ω)(E)电源(电动势6V，内阻0．3Ω)(F)电源(电动势12V，内阻0．6Ω)按实验要求，R最好选用______，R′最好选用_______，E最好选用_______．(填入选用器材的字母代号)②假定由上述步骤已测出电流表内阻Rg==500Ω，现在通过串联一个24．5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为③图(b)是测定未知电阻Rx的电路图，图(c)是电路中所需要的器材(虚线框内为上述已改装好的电压表)，请按电路图画出连线，将所示器材接成实验电路．④测量时，电流表的读数为0．20A，而改装后的电压表的表头读数如图(d)所示，那么Rx的阻值等于__________。2、测定电流表内电阻的实验中备有下列器材：待测电流表G（量程0~10mA）标准电压表V（量程0~5V）电阻箱R′（0－999Ω）滑动变阻器R1（总电阻约50Ω，额定电流1.5A）滑动变阻器R2（总电阻约l0kΩ，额定电流1.5A）电源E（电动势约为6V，内阻较小）电键及导线若干（1）若采用如图所示的电路测定电流表的内电阻，并且要想得到较高的精确度，那么以上备用的器材中，滑动变阻器R应选用___________________。（2）若实验中测得待测电流表的内阻值为6Ω，现要想将此电流表改装成量程为0~5V的电压表，则改装的方法是将电流表与电阻箱R'__________联，并将电阻箱的阻值调为___________Ω．（3）在下面方框中，画出一个用标准电压表校准改装电压表的实验电路图，要求在电路图中标出所选用器材的符号．3、在把电流表改装为电压表的实验中,实验所用的电流表满刻度电流为200A,欲将此表改装成量程为2V的电压表。(1)为测出电流表的内阻,采用如图所示的电路原理图。请将以下各实验步骤填写完整。①依照电路原理图将实物连接成实验线路,开始时两电键均断开。②将R阻值调至最大,闭合电键_________,调节________的阻值,使电流表达到满刻度。③闭合_________,调节R'的阻值使电流表达到___________。④读出R'的读数,即为电流表的内阻。(2)实验完毕时,两个电阻箱读数如下图所示,则电流表内阻gr=____.这种方法测出的电流表的内阻gr比它的真实值_______(选填＂偏大＂、＂偏小＂或＂相等＂)（3）现用一个标准的电压表校对此改装表。请完善下面的校对实验线路，已知电池的电动势为6V，要求刚闭合电键时电压表读数最小，且逐个校对。（4）校对电路图中电阻箱应拨到______。4、(1)为了测定电压表Vx的内阻，采用了如图所示的电路．其中：Vx是待测电压表，量程3V，内阻约3kΩ；V是标准电压表，量程2V，内阻约2kΩ；R1是电阻箱，阻值范围是0—9999．9Ω；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E是电池组，电动势6V，内阻不计；S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关．①实验步骤如下：(a)根据电路图，将器材正确地连接成实验电路．(b)将开关S2扳到连接点a处，接通开关S1，调节滑动变阻器R2，使电压表V的读数是1.50V(c)断开开关S1，将开关S2扳到连接点b处，接通开关S1，保持__________不变，调节_______________使电压表V的读数是______________V，则可以认为电阻箱R1的阻值就等于电压表Vx的内阻．(d)若此时电阻箱R1各旋钮的位置如图所示，则电阻箱R1的阻值是__________Ω，即为待测电压表Vx的内阻．②用本实验方法测得的电压表Vx的内阻值与电压表Vx内阻的真实值相比较，测量值_________(填序号)．A．偏大B．偏小C．准确⑧上述实验中，闭合开关S1和S2后(先闭合S2后闭合S1)，无论怎样调节电阻箱R1和滑动变阻器R2，都要保证两个电压表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用____________(填序号)。A．4kΩB．3．33kΩC．2．4kΩD．1kΩ5、要测量一只电压表的内阻RV。提供的器材有：待测电压表V（量程0—3v，内阻约为3KΩ）；电阻箱R0（阻值0—9999.9Ω）；滑动变阻器R1（阻值0—20Ω，额定电流为1A）；滑动变阻器R2（0—1500Ω，额定电流为0.5A）；电源E（电动势为6V，内阻为0.5Ω）；电键S及导线若干。①如果采用图10所示的电路测定电压表的内阻，并且要得到较高的精确度，那么从以上给出的器材中，滑动变阻器R应选用。②在以下所给的实验步骤中，排出合理的顺序为：A．合上电键S；B．使滑动触头P处于最左端，R′的阻值调至最大；C．保持滑动变阻器的解头位置不变，增大电阻箱的阻值，使电压表示数为满偏读数的一半，记下电阻箱的此时阻值R2′D．调节电阻箱和滑动变阻器，使电压表示数满偏，记下电阻箱的此时阻值R1′；③用测得的物理量表示电压表内阻应为；④在上述实验中测得的电压表内阻值会比真实值。（填“偏大”、“偏小”或“相同”）6、如右图所示为一测电流表内阻的实验电路图，其中电压表V（量程足够大）用来测量电阻箱R与被测电流表G串联电路的端电压。在保持恒定的条件下，调节电阻箱，使被测电流表的指针偏转到满量程处，记下此时电阻箱的阻值；然后再调节电阻箱，使被测电流表指针偏转到其量程的一半，记下此时电阻箱的阻值。ABUABU1R2R①计算被测电流表的内阻的公式是＝____。②用线表示导线，按甲图把乙图所示实验器材连接起来。（导线不得交叉）7、（05江苏）12．(12分)将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表○G改装成电压表并进行核对．(1)利用如图所示的电路测量电流表○G的内阻(图中电源的电动势E=4V)：先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，，使电流表指针偏转到满刻度的32，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg=Ω．(2)将该表改装成量程为3V的电压表，需(填“串联”或“并联”)阻值为R0=Ω的电阻．(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图．gR半偏法测电阻参考答案1、①D、C、F(3分)②5.0V(3分)⑧电路连接如图(4分，有错不给分)④15Ω(2分)2、(1)①R2(2分)，R1(2分)，1．50(2分)，3009．0(2分)，②C(2分)③B(2分)3、①（3分）②电路图（4分）4、R1BADCR2′—2R1′偏大5、（1）R2（3分）（2）串（2分）494Ω（3分）（3）如图所示（7分，其中：正确选用滑动变阻器R1给2分；正确画出电路图5分）6、(1)1SR2S半偏(或＂满刻度的一半＂)(2)500偏小(3)如图所示(4)95007、（1）54.12或54.14（4分）（2）1）⑤③⑦（3分）2）CADBEF（3分）3）200（2分），小（2分）4）串（2分），9800（2分）122RRRg电流表改装成电压表习题【例题1】有甲乙两个不同的电流表，每个表的指针偏转与电流成正比且刻度均匀。把阻值为R1的电阻与甲表串联，阻值未知的另一电阻与乙表串联，把改装后的甲、乙两个电流表串联，接到电路A、B的两端，如图5—4（1）所示，发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n1、n2，然后将这两个表并联，再接到电路A、B的两端，如图5—4（2）所示，发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n3、n4，试求电阻R2的阻值。解析：第一种情况中，由于两表串联，因此它们的读数相等，即有I1=I2。设甲乙两表指针每偏转一格，表示的电流分别为I01、I02，则有：02220111InIInI--------①对于第二种情况下，甲乙两表的读数分别为I3、I4则有：02440133,InIInI20241013RInRIn------------②两式相比得：224113nRnnRn，可解得：411322nnRnnR【例题2】