半偏法测电表的内阻

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：（1）、先断开开关S2，闭合开关S1，调节R1使电流表指针满偏．（2）、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
S1
S2
R1
R2
图1
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电压表半偏法 如图2所示是用半偏法测电压表内阻的电路．实验时： （1）、 先闭合开关S1和开关S2，调节R0使电压表指针满偏． （2）、 然后保持R0的滑片不动，断开开关S2，调节Ｒ，使电压表的指针半偏，则电压表的内阻RV＝Ｒ．
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
RA的测量值小于真实值
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
G
S1
S2
R1
R2
三、半偏法的实验条件
E尽量大 G S1 S2 R0 R2
。
等效替代法测电阻
R1
01
02
03
04
1 2
v
RX
v
甲、 乙
甲图中的电压表的电压U1、 乙图中的电压表的电压U2
比较法测电压表电阻

实验的典型例题
(1)为了测量电流表G1的内阻，小东同学设计了如图甲所示的电路，请完 成以下实验内容： ①将滑动变阻器R的阻值调至最大，闭合S1； ②调节滑动变阻器R的阻值，使电流表G1满偏； ③保持滑动变阻器R的阻值不变，再闭合S2，调节电阻箱R′，当电阻箱 R′的示数为204.0Ω时，电流表的指针示数如图乙所示。由此可知电流 表G1的内阻测量值为 __10_2_._0_Ω(结果保留一位小数)，该测量值比电流表 内阻的真实值 _偏__小___(选填“偏大”、“相等”或“偏小”)。
PART 03
数据分析及处理
数据处理及分析
探究一：半偏法测量电流表的内阻 电流表满偏电流______A,电流表半偏电流______A， 此时变阻箱阻值R=__________Ω, 所以待测电流表内阻r=_________Ω。
探究二：半偏法测量电压表的内阻 电压表满偏电流______V,电流表半偏电流______V， 此时变阻箱阻值R=__________Ω, 所以待测电压表内阻r=_________Ω。
D.读出此时电阻箱R2的阻值 ① 若电阻箱R2为1.15kΩ，则RV=___2_._3_____kΩ. ② 用上述方法得到电压表内电阻的测量值R测____大__于____R真(选填“大
于”、“等于”或“小于”).
实验的典型例题
【例2】某校课外兴趣小组的同学欲将量程为3mA的电流表G1改装成量程 为9.0V的电压表。已有的实验器材如下： A.待改装的电流表G1(内阻约为100Ω)； B.标准电流表G2(满偏电流为5mA，内阻未知)； C.滑动变阻器R(最大阻值为3kΩ)； D.电阻箱R′(阻值范围为0～999.9Ω)；E.电池组、开关、导线若干。
因此，此方法比较适用于测量小阻值的电流表的内阻，且测量值偏小。

半偏法测电压表内阻原理公式
一种是【电流表的半偏法】，未知电阻与电流表串联，再与一电阻箱并联；开始调节电路中滑动变阻器使电流表达到满偏，然后接通电阻箱所在支路，调整电阻箱，使电流表半偏，此时电阻箱示数即为未知电阻测量值;主要是【并联分流原理】。

另一种是【电压表的半偏法】，电阻箱（开始阻值为零）与未知电阻串联，电压表与未知电阻并联，先是调节电路中滑动变阻器，使电压表满偏，然后调电阻箱，使电压表半偏，此时电阻箱阻值即为未知电阻测量值；主要是【串联分压原理】。

半偏法测电压表和电流表的内阻考点一：电流表的半偏法测量步骤：首先，闭合S1,调节滑动变阻器R使得G带测灵敏电流表示数最大(满偏).；然后，保持S1闭合,滑动变阻器不动,闭合S2,并调节变阻器R',使得待测灵敏电流表示数为最大示数的一半,即满偏时的一半(半偏).；记下此时变阻器R'的电阻大小(可以直接读出),该电阻即为待测灵敏电流表的电阻大小。

误差分析：由于该过程中,R的电阻较大,我们近似的把整个过程中的干路电流当作不变的（在选择仪器的时候要保证其它部分的电阻之和要远大于并联部分，所以干路上的滑动变阻器一般选较大的，对应电源也要选择电动势较大的）。

实际情况中,随着S2的闭合,整个电路中的电流将会变大,当表头半偏时，流过电阻箱的电流大于流过表头的电流，所以电阻箱阻值小于表头内阻。

但我们还是认为干路电流不变，认为流过电阻箱的电流等于流过表头的电流，即电阻箱阻值等于表头内阻。

所以测量结果比真实值偏小。

典例分析：例1.（1）甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计，改装成量范围是0～4V的直流电压表。

①他按图所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻r g，其中电阻R0约为1kΩ。

为使r g的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用，电阻器R1应选用，电阻器R2应选用（选填器材前的字母）。

A．电源（电动势1.5V）B．电源（电动势6V）C．电阻箱（0～999.9Ω）D．滑动变阻器（0～500Ω）E．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0～5.1kΩ）F．电位器（0～51kΩ）②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大。

后续的实验操作步骤依次是：，，，，最后记录R1的阻值并整理好器材。

（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）A．闭合S1B．闭合S2C．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度D．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半E．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半F．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度③如果所得的R1的阻值为300．0Ω，则图1中被测电流计的内阻r g的测量值为Ω，该测量值实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。