半偏法完整--李.doc

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1、半偏法与改装专题电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压。如果要用它来测量较大的电流和电压，就必须进行改造，以扩大其量程。万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来。1、表头的主要参数的测定表头(毫安表、电流计)的主要参数：量程和内阻。量程是指针偏转满刻度时可测的最大电流值，也称满偏电流。表头的线圈有一定内阻，用表示。测量内阻的方法很多，本实验采用替代法。考查方式一测电表内阻两种半偏法测电阻1限流半偏法　　（1）实验原理如图1所示，其中R为电位器（或滑动变阻器），R′为电阻箱，G为待测

2、电表。（2）实验操作顺序　　①按原理图连结好电路，断开S1、S1，将R阻值调到最大；　　②合上S1，调节R，使电表G达到满偏；　　③保持R阻值不变，再合上S2，调节R′，使G达到半偏；　　④断开S1，记下R′的阻值；⑤在R>>R′时，Rg=R′。　　（3）误差分析　　本实验是在R>>R′的情况下，并入R′后，对总电阻影响很小，即认为干路电流仍等于Ig时，近似认为Rg=R′。但实际上并入R′后，总电阻减小，干路电流I>Ig，通过R′的电流IR'>Ig/2，因此，Rg>R′即R测

3、，而且Rg越小，测量误差越小。　　　　2分压半偏法　　（1）实验原理如图2所示，其中R为滑动变阻器，R′为电阻箱，V为待测电表。　　（2）实验操作顺序　　①连结电路，断开S，并将滑片置于最右端，调节R′=0；　　②合上S，调节滑动变阻器R，使电表达到满偏；　　③保持滑片位置不动，调节电阻箱R′的阻值，使电表半偏；　　④断开S，记下R′的读数；21　⑤在R<

4、以当电表半偏时，认为：Rv=R′。实际上串入了R′之后，并联部分的电阻增大，分得的电压增加了，R′两端的电压UR′>Ug/2，因此，R′>Rv即R测>R真。所以测量值大于真实值，而且Rv越大，测量误差越小。　　综上所述，用半偏法测电表内阻时，一般需要一个滑动变阻器和电阻箱，而且滑动变阻器的电阻与待测电阻悬殊较大。当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时，用分压半偏法，测量值偏大；当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时，用限流半偏法，测量值偏小。简记为“大大小小”（即测大电阻，用分压半偏，测量值偏大；测小电阻

5、，用限流半偏，测量值偏小）。　高考题型　例1现要测定一只量程为1V，内阻Rv约900ΩΩ的电压表内阻，可供选择的器材有：　　A、待测电压表；B、滑动变阻器（最大阻值1000Ω，额定电流1A）；C、滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流1A）；D、电阻箱（最大阻值999.9Ω）；E、电阻箱（最大阻值99.9Ω）；F、电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）；另外还有导线和开关若干。（1）为了用半偏法较准确测量该电压表的内阻，应选图3甲、乙两种电路中的____电路。（2）除了电池组、导线、开关和待测电压表外，还需要从

6、提供的器材中选用。（3）用上述方法测出的电压表内阻的测量值Rv____(填“大于”、“等于”或“小于”)电压表内阻的真实值。　　简析用半偏法测电阻时，应选用与待测电阻阻值悬殊较大的滑动变阻器，因此，滑动变阻器应选用C，又由于待测电阻RV远大于滑动变阻器的阻值，所以，应选用分压半偏，即图（乙）；当然测量值大于真实值；电阻箱应选D。例2（2）如图（甲）表示某电阻R随摄氏温度t变化的关系，图中R0表示0℃时的电阻，K表示图线的斜率．若用该电阻与电池（E，r）、电流表Rg、变阻器R′串连起来，连接成如图（乙）所示

7、的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻测温计”．①实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的侧（填“左”、“右”）；②在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、K等物理量表示所测温度t与电流I的关系式：t＝；21③由②知，计算温度和电流的对应关系，需要测量电流表的内阻（约为200Ω）．已知实验室有下列器材：A.电阻箱（0～99.99Ω）；B.电阻箱（0～999.9

8、Ω）；C.滑线变阻器（0～20Ω）；D.滑线变阻器（0～20kΩ）．此外，还有电动势合适的电源、开关、导线等．请在方框内设计一个用“半偏法”测电流表内阻Rg的电路；在这个实验电路中，电阻箱应选；滑线变阻器应选．（只填代码）R2AS1R1εrS2∙∙RtORARR0BR甲RARRgR/εr乙甲R解：（2）①右（1分）②（2分）③B（1分）；D（1分）电路图（2分）例3．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