1 实验二：半偏法测电流表、电压表内阻
1. 用半偏法测电流表的内阻
步骤：
（1）先将R调到最左端，闭合S1，断开S2，调节R使电流表满偏；
（2）使R不变，闭合S２调节电阻箱'R使电流表指到满刻度的一半；
（3）此时电阻箱'R的读数即为电流表的内阻AR．
误差分析：测量结果偏 。
减小误差的方法：电源要尽可能的选择 。
例1.在把电流表改装成电压表的实验中，需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻，其主要操作步骤如下：
①接通S1，调节R1，使电流表指针偏转到满刻度；
②再接通S2，调节R2，使电流表指针偏转到满刻度的一半；
③读出R2的阻值，即认为电流表的内阻rg=R2
现备有如下器材：
A．电流表（量程0～100μA，内阻约为100Ω）
B．电阻箱（范围0～10Ω）
C．电阻箱（范围0～9999Ω ）
D．电阻箱（范围0～99999Ω ）
E．电源（电动势3V，内阻不计）
F．电源（电动势6V，内阻不计）
G．开关和若干导线
（1）电路图中R1应选 ，R2应选 ．电源应选 （填入所选器材的字母代号）
（2）实验中读得R2的阻值为100Ω，若将此电流表改装成量程为3V的电压表，应 联一个阻值为 Ω的电阻．
2.用半偏法测电压表的内阻
步骤：
（1）先将R调到最左端，R/阻值调到零，闭合S1和 S2，调节R使电压表满偏；
（2）使R不变，断开S２调节R/ 使电压表指到满刻度的一半；
（3）此时电阻箱R/ 的读数即为电压表的内阻RV ．
误差分析：测得电压表内阻偏 ．
减小误差的方法：滑动变阻器选择阻值 的。
例 2 电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法）实验室提供材料器材如下：
待测电压表（量程3V，内阻约为3000Ω），电阻箱R0（最大阻值为99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值100Ω，额定电流2A），电源E（电动势6V，内阻不计），开关两个，导线若干．
测定电流表内电阻的实验中备用的器材有：
A．电流表（量程0~100μA）
B．标准电压表（量程0~5V）
C．电阻箱（阻值范围0~9999Ω）
D．电阻箱（阻值范围0~99999Ω）
E．电源（电动势2V，有内阻）
F．电源（电动势6V，有内阻）
G．滑动变阻器（阻值范围0~50Ω，额定电流1.5A）。还有若干开关和导线。
（1）如果采用如图所示电路测定电流表的内电阻，并且想得到较高的精确度，那么从以上备用的器材中，可变电阻应选用______________________，可变电阻应选用________________________，电源应选用_______________________。（用字母代号填写）
（2）如果实验时要进行的步骤有：
a．合上开关
b．合上开关
c．观察的阻值是否最大，如果不是，将的阻值调至最大
d．调节的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度
e．调节的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半
f．记下的阻值。
把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上：
①___________________；②_________________；③________________；④________________；⑤________________；⑥__________________。
（3）如果在步骤F中所得的阻值为600Ω，则上图中电流表的内电阻的测量值为_______________________Ω。测量值比真实值 （填偏大或偏小）
利用图甲所示电路测量量程为800 mV的电压表的内阻RV，RV约900 Ω，某同学的实验步骤是：
①按照电路图正确连接好测量电路，将滑动变阻器的滑片移到最右端，电阻箱的阻值调到最大。
②合上开关S1和S2，调节滑动变阻器R1的滑片位置，使得电压表的指针指到满刻度。
③合上开关S1，断开开关S2，调节电阻箱R的阻值和滑动变阻器R1的滑片位置，使得电压表指针指到满刻度的一半。
江苏省姜堰中学二轮复习教学案
用半偏法测电阻及误差分析
用半偏法可以测量电流表的电阻（含灵敏电流计）、伏特表的电阻和未知电阻的阻值．如何设计实验电路，如何测量，怎样减少实验误差，下面分类解析．
1、 用半偏法测电流表的内阻Rg
电流表的内阻Rg的测量电路有图1和图2两种电路．
应用图1电路测量电流表的内阻：
步骤：
（1）先闭会开关S1和S2，调节变阻器R，使电流表指针指向满偏；
（2）再断开开关S2，仅调节电阻箱R/，使电流表指针指向半偏；
（3）电流表的内阻等于电阻箱的阻值R/．
实验仪器的基本要求：R << R/．
表流表内阻误差分析：
图1是串联半偏，因为流过Rg和R/ 的电流相等，应比较它们的电压Ug和U2的大小，S2闭合时，两者电压之和和U =Ug +U2=Ug +0= Ug ，S2断开时，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律得：总电流减少，R的右端电阻、R0和电源内阻三者电压之和减少，并联部分的电压U并增大，即U并= Ug/2 +U2/ > Ug
所以U2/ > Ug/2 ，R / > Rg ．故测量值偏大．
注：在图1电路中，R/ 只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流计的电阻大一点就可以了．R一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，要求R << R/ ，以减小因闭合S2而引起总电压的变化，从而减小误差．
应用图2电路测量电流表的内阻：
步骤：
（1）先将R调到最左端，闭合S1，断开S2，调节R使电流表满偏；
（2）使R不变，闭合S２调节电阻箱R’使电流表指到满刻度的一半；
（3）此时电阻箱R’的读数即为电流表的内阻Rg．
实验的基本要求：R >> R/．
表流表内阻误差分析
图2是并联半偏，在半偏法测内阻电路中，当闭合S２时，引起总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R’的电流比电流表电流多，R’的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R / 的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小．
半偏法测电流表内阻
实验步骤：
首先断开S2，闭合S1，调节R1，使电流表读数等于其量程Im；保持R1不变，闭合S2，调节R2，使电流表读数等于Im/2，然后读出R2的值，则有RA=R2.
误差分析：RA测 当闭合S2，调节R2，使电流表读数等于Im/2时，电路的总电阻变小，则总电流大于原电流表的满偏电流Im，所以流经R2的电流大于Im/2，故电阻箱R2的电阻实际比电流表的电阻小，若把R2的读数当成电流表的内阻，则测得的电流表的内阻偏小。 实验条件：R1>RA 若所选滑动变阻器R1的阻值比电流表内阻RA大很多，则闭合S2，调节R2时，电路的总电阻变化不大，可近似认为总电流保持Im不变，此时测量误差很小。 显然，电流表半偏法适于测量内阻较小的电流表电阻。
