半偏法测电流表内阻 ppt课件

2.先合下S1 ，调节R1使电流表指针满偏.
3.再合下S2，保持电阻R1不变，调节R2使电流表
指针半偏，记下R2的值.
4. 若R1＞100 R2，有Rg=R2
一般情况
Rg

R1R2 R1 R2
R测量＜R真实
G
思考： R1能否用阻值很大的 滑动变阻器代替？
R1 S2 R2
S1
半偏法测量电压表电阻
×61504
×615004
654
×10000
09
8
0
120809
0
1 2
9 8
01 2
7 37 3 7 3 654 654 654
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1999年全国高考．（7分）图1为测量电阻的电路．Rx
为待测电阻．R的阻值已知．R＇为保护电阻，阻值未
知．电源E的电动势未知．K1、K2均为单刀双掷开 关．A为电流表，其内阻不计．
（1）电流表A1的内阻Rg=_________ Ω . （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.100Ω；B.150Ω；C.10KΩ；D.15KΩ。
（）
（3）可变电阻器R2 应选：
⑴替代法测电阻—— Rg=92.8 Ω
⑵ 当R2=0时,要保证两个电流表都不超过量程
R3=E/Imin =3 / 0.2mA = 15kΩ
半偏法测电阻
（包括比较法和替代法测电阻）
1. 半偏法测电阻—
2. 电流表电阻的测量——
比较法 例1
99年高考
半偏法
2001年高考
3.电压表电阻的测量——
比较法
例2
半偏法
例4
伏安法
例7
97年高考

m V 3 g
南溪一中
1、学习资料练习题； 2、复习巩固今天所学内容；
S1
南溪一中 5、“半偏法”测电流表内阻的实验中R2只能用电 阻 箱,R1可用阻值很大的滑动变阻器或电阻箱,若 实验给出两个电阻箱,一个阻值较大(10KΩ),另 一个阻值较小,一定要把阻值大的连到干路上, 阻值较小的与电流表并联; G
R1 S2 R2 S1
南溪一中 6、若不能保证R1>>R2，则由闭合电路欧姆定律(不 计电源内阻），可以得到
③如果所得的Ｒ１的阻值为300.0 Ω，则图１ 中被测电流计G的内阻ｒg的测量值为______ 300.0Ω， 该测量值 略小于 _____ 实际值（选填“略大于”、 “略小于”或“等于”）。
③R1的示数为待测表头的内阻即300.0Ω。闭合 S1后，电路的总电阻减小，所以电阻箱的阻值略 小于表头内阻。
G R1 R2 S1
S2
思考:
南溪一中
为减小实验误差，对电源和R1有何要求？
为减小该误差，就要使得S2闭合后对总电阻影响 很小，即满足 R1>>rg ,同时要保证电流表满偏， 电源电动势 适当大些 .
G R1 R2 S1
S2
课堂练习：
南溪一中
1、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10Ω)、待测电 流表A(0~50μA，内阻约4kΩ)、电阻箱R1、R2（均为 0~99999.9Ω）、电键、导线若干。 ⑴实验电路如图，有关实验操作及测量如下： ①只闭合S,当调节R1到26090.0Ω时,电流表A满偏； ②再闭合 S1 ， R2调为 3770.0Ω时，电流表 A半偏，由 此可得电流表的内阻Rg A R1 的测量值为 3770.0 Ω。

如图2所示是用半偏法测电压表内阻的 电路．实验时，先闭合开关S1和开关S2， 调 滑 表片的节不指R0针动使，半电偏断压开，表开则指关电针压S满2表，偏的调．内节然阻Ｒ后R，保V使持＝电RＲ0压．的
3
二、半偏法的系统误差分析
1．电流表半偏法测内阻的误差分析
G
R1
RA的测量值小于真实值
S2 R2
S1
2．电压表半偏法测内阻的误差分析
RV的测量值大于真实值
4
三、半偏法的实验条件
R0 10R0A
E尽量大
G
R1
S2 R2
S1
R0 RV
5
Rg
A1
R1
等效3V S1
6
7
10.要测量电压表V1的内阻RV1，其量程为2 V，内阻 约2 kΩ.实验室提供的器材有：
电流表A，量程0.6 A，内阻约0.1 Ω； 电压表V2，量程5 V，内阻约5 kΩ； 定值电阻R1，阻值30 Ω； 定值电阻R2，阻值3 kΩ； 滑动变阻器R3，最大阻值100 Ω，额定电流1.5 A； 电源E，电动势6 V，内阻约0.5 Ω； 开关S一个，导线若干． (1)有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压 合适的测量电路中，测出V1的电压和电流，再计算出RV1. 该方案实际上不可行，其最主要的原因是 ____________．
半偏法测电表内阻
1
一、半偏法的设计原理
1．电流表半偏法
如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路．实 验时，先断开开关S2，闭合开关S1，调节R1使电流 表指针满偏．然后保持R1不变，闭合开关S2，调节 Ｒ2，使电流表的指针处于半偏状态，则电流表的 内阻Rg=Ｒ2．
G
R1
S2

压表能达到满偏，必须满足E>U ,故要选择电动势略大于满偏电
压的电源。
半偏法测电压表内阻
结论 （1）用半偏法测电压表的内阻时，测量 值相比真实值偏大。 （2）为减小误差，应使滑动变阻器的阻 值远小于电压表的内阻，且应选用电动势 略大于电压表满偏电压的电源。
配套资料
本微课视频配有巩固练习和学习任务单， 置于相关word文档中。 建议同学们看完本视频后，进行本节知识 掌握程度的检测。
LOGO
+
������������������
+
������
其中������������������ + ������������������ = ������1 (1)
当调节电阻箱R2阻值，使电压表半偏时，有
1 2
������
=
������ (������������������������++���������2���2+)������������������������������������+������������������+������
半偏法测电流表内阻
假定电源的电动势为E，内阻为r，电流表的满偏电流为Ig。 电流表满偏时，E = ��� + ������������） (1)
电流表半偏时，1
2
������������
=
������ ������1+������+���������2���2+������������������������
LOGO
半偏法测电流表内阻
1.开关S1、S2闭合前，将变阻器 R1的阻值调到最大。 2.闭合开关S1，调节变阻器R1， 使电流表满偏。 3.保持开关S1闭合，变阻器R1不变，闭合开关S2， 调节电阻箱R2的阻值，使电流表半偏。 4.记下此时电阻箱R2的阻值，则电流表内阻 Rg=R2。

恒流半偏法测电表(内阻较小）的内阻 3.实验必须满足的条件： R>>Rg
S2
G
R
R0
S1
滑动变阻器R的阻值越大，实验误差越小
4.测量误差
Rg测<Rg真
恒压半偏法测电表(内阻较大）的内阻
1.电路图
V
R0
S2
a
R
b
S1
恒压半偏法测电表(内阻较大）的内阻 2.操作步骤
S2 R0
(1)闭合S1、S2，调节R使
电压表指针满偏
V a R
b
S1 (2)保持变阻器电阻R不变， 断开S2，调节R0 使电压表指针半偏
(3)断开电建s1，记下R0的值，电压表 内阻RV≈R0’
恒压半偏法测电表(内阻较大）的内阻 3.实验必须满足的0
4.测量误差
V
a R
b S1
R g测 > R g真
电表的改装
把电流计改装成电压表
（1）半偏法测表头内阻 （2）按改装要求计算分压电阻
U
Rg
R=？
G
U R Rg Ig
V U
U
g
UR=UUg
RV
（3）改装后的电压表内阻RV
RV R g R
U RV Ig
电表的改装
●把电流计改装成电压表
（4）校准改装后的电压表
G
V标
R0 S1
R
电表的改装
●将电流计改装成电流表
（1）半偏法测表头内阻
选修3-1 第二章 恒定电流
实验：半偏法测表头内阻
恒流半偏法测电表(内阻较小）的内阻 1.电路图
G
R S2 R0
S1
恒流半偏法测电表(内阻较小）的内阻 2.操作步骤： ⑴闭合电键S1，断开电键 S2，调节R，使电流表 指针偏转到满刻度处Ig

1
Rap必须很小 R2<<RV
a
P
b
误差分析
RV的测量值大于真实值
等效替代法测电阻
Rg A1
1 2
S2
A2
R1
R2
R3
3V
S1
比较法测电压表电阻
(已知电源电动势，电阻Rx的电阻值，电压表一个，开关一个，导线若干)
v
v
RX
甲、
乙
甲图中的电压表的电压U1、 乙图中的电压表的电压U2
U 2 U1 U 2 RV Rx U1 U 2 Rx RV U2
S1 图1
思考：1，如何保证在闭合开关S2后干 A 路电流保持不变呢？
R1必须很大，当R1>>RA时，将R2 并入电路后，对电阻的影响不大
（实际上R总略有减小，I干略有增大）
S2 R2
R1
S1
2，当满足R1>>RA时，电流变不能达到 满偏电流怎么办？
电源E要足够大 即当E越大，R1越大，误差越小
误差分析 实际上R总略有减小，I干略有增大 电流表的示数为
1 I 0 ,则通过R 的电流I > 1 I 0 2 R 2 2
RA的测量值小于真实值
2．电压表半偏法
闭合开关前，R1调到最大阻值处，R2处于最 左端 S1,S2都闭合，调节R2,使电压表示数满偏U0 R2不变，断开S2,调节R1,使电压表示数半偏， 这时R1的读数为Rv
PPR1a源自b思考：如何保证在断开开关S2后，ap间 的电压保持不变呢？ R
半偏法测电表内阻
一、半偏法测电流表内阻
实验前使电阻R1处于最大阻值处 实验时，先断开开关S2，闭合开关S1，调节R1使电流表 指针满偏I0． 在保证电路中总电流I0基本不变前提下，闭合开关S2， 调节Ｒ2，使电流表的指针处于半偏状态 1 I ，则电流表 0 2 的内阻RA=Ｒ2．

（2）图14是小虎做这个实验连接的实物图，请你指出其中的 三个错误或不妥之处。
分析与解：
（1）在对电压表、电流表读数时，要先看清接线柱找到对应的量程，弄清分度值，再根 据指针的位置进行读数。图乙中根据接线柱确定是按0～0.6A量程进行读数，对应的分度值为 0.02A，因此读数为0.2A+0.02A&TImes;6=0.32A。
变阻器的阻值应放在最大位置； 调节R0时，R不动）
（2）测量原理：S2打开时，设电流表满偏电流
因为R》Rg，R》r，所以Ig≈E/R，当S2闭合时，R0和Rg并联， 并联后总阻值R并＜Rg《R，故S2闭合后，电路中总电流几乎不变， 即Ig≈E/R，调节R0使电流表半偏为Ig/2，所以流过R0的电流也为 Ig/2，所以R0=Rg
半偏法测电阻
12.24
1．半偏法测电流表内阻 （1） 测量方法：电流表半偏法测电阻的电路图如图11， R为滑动变阻器，R0为电阻箱，G为待测电流表内阻。 实 验时，先合上S1，断开S2，调节R使电流计的指针 满偏； 再合上S2，调节R0使电流计的读数为满刻度的 一半，这 时，电阻箱的数值即为电流计的内阻。 （注意：实验前，
（3）器材选择：从上述原理可知，S2打开与闭合，近似 认为干路中电流不变，前提是R》Rg。故实验器材选择应 满足
①电源电，要测出它的电阻值。 （1）小明按图12的电路图连接好电路，检查无误后闭合开关S，观 察到电压表的示数为1.6V，电流表的示数如图13所示，则通过电阻器 Rx的电流为_____A，Rx的电阻为____Ω。
答案：
（1）0.32；5 。 （2）①电流表的正负接线 柱接反了；
②把滑动变阻器的电阻线两 端接入电路，无法改变电阻大 小；
③电压表的量程选大了。

B．滑动变阻器不便调节； R/----电阻箱(0—9999Ω)
C. 电流表的满偏电流太小，电位
器的电阻可以大到几十千欧，能
满Байду номын сангаас要求；
3．半偏法测电表表内阻Rg时， 当闭合与电源直接相连的电键， 调节电位器R，使电流表 __满__偏___时，与电阻箱相连的 电键应处于_断_开__状态。
闭合与电阻箱相连的电键后 调节_电__阻__箱__的阻值时电位器 的阻值还能否改变？_不__能__。
半偏法测电流表内阻
Rg
R/----电阻箱(0—9999Ω) R---电位器(0—20KΩ)
Rg
步骤： 1.S2断开，闭合S1，调节电位器R，
使I=Ig(电流表满偏)； 2.保持R不变，调R/，使I=Ig/2； 3.当R＞＞R、，可认为Rg= R/；
练习：1. 半偏法测电表表内阻 Rg时，与电流表并联的可变电 阻应选用__电__阻__箱______；与电 源直接串联的可变电阻应选用 _大__电__阻__的__电__位_器____；
2．半偏法测电表表内阻Rg时，与
电源直接串联的可变电阻选用电
位器而未选用滑动变阻器的原因
是；A、C
B．滑动变阻器不便调节；
A．滑动变阻器的电阻太小； R---电位器(0—20KΩ)
与电源直接串联的可变电阻应选用________________； 与电源直接串联的可变电阻应选用________________； 与电源直接串联的可变电阻应选用________________；