半偏法测电表内阻00
半偏法测电表内阻
教学目标:
1、学会用半偏法测电流表和电压表内阻的方法
2、通过仪器的选择和误差的分析,学会提高综合分析问题的思维能力
3、培养局部与整体相互作用的统一观和探求科学方法的进取精神
教学过程:
一、回顾伏安法测电阻的方法
二、半偏法测电表内阻的方法
(一)半偏法测量电流表的内阻
方法:
1.按图接线,图中R1 、R2 为电阻箱
2.先只合下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>> R2,有
误差分析:这样测出的电流表内阻有没有误差?
例1、半偏法测表头内阻实物连接:
例2、(全国)有一电流表A,量程为1mA,内阻Rg约为100Ω。要求测量其内阻。可选用的器材有:
电阻箱R0,最大阻值为99999.9Ω;
滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ;
滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ;
电源E1,电压约为2V,内阻不计;
电源E2,电压约为6V,内阻不计;
开关2个,导线若干。
采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:
a.断开S1和S2,将R调到最大;
b.合上S1,调节R使A满偏;
c.合上S2,调节R1使A半偏,此时可认为的A的内阻Rg=R1。试问
(ⅰ)在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选
;为了使测量尽量精确,
可变电阻R应该选择 ;电源E应该选择 。
(ⅱ)认为内阻Rg=R1,此结果与Rg的真实值相比 。(填“偏大”、“偏小”、“相等”)
(二)半偏法测量电压表电阻
方法:
1.按图接线,图中R0 为电阻箱.
2.把R先滑到a点,先合下S ,调节R0=0,再调R使电压表指
针满偏;
3.保持变阻器电阻R不变,调节R0使电压表指针半偏,记下R0
的值.有 RV = R0
思考:分析测量误差
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”,其实验电路如图所示。其中电源两端的电压值大于电压表的量程, 电阻箱R2的最大阻值大于电压表的内电阻。 先将滑动变阻器R1的滑动头c调至最左端,将R2的阻值调至最大,
依次闭合S2和S1,调节R1使电压表满偏,
然后断开S2,保持滑动变阻器的滑动头c的位置不变,调节R2使电压表半偏,此时R2的示数即可视为电压表的内电阻值。
(1)实验时,在断开S2调节R2的过程中,a点与滑动变
阻器的滑动头c之间的电压应 。
(2)实验室备有如下四个滑动变阻器,它们的最大阻值
分别为
A.10 B.1k C.10k D.100k为减小测量误
差,本实验中的滑动变阻器R1应选择 。(填
序号)
三、扩展思路:替代法测电阻
例4. 为了测量电流表A1的内阻,采用图示的电路,其中电流表A1的量程是0—300μ
A、内阻约为100Ω(待测);A2是标准电流表,量程0--200μA;R1为电阻箱,阻值范围0—999.9Ω;电池为电压3V、内阻不计;S1为开关,S2为单刀双掷开关。按电路图接好电路后,将可变电阻器R2和电阻箱R1适当调节后,将单刀双掷开关S2扳到接点1处,接通开关S1,调节可变电阻R2,使两电表的读数都是150μA;然后将开关S2扳到接点2,调节电阻箱R1使标准电流表的读数仍是150μA,若此时电阻箱各旋钮位置如图,则:
(1) 电流表A1的内阻
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( )
A.2KΩ; B.5KΩ; C.200Ω;D.500Ω。
课堂练习:
用半偏法测电流表内阻,提供的器材如下:干电池(约为1.5V)、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的测量值为 Ω。
⑵半偏法测量电流表内阻时,要求R1>>Rg,本实验中R1虽比
Rg大,但两者之比不是很大,因此导致Rg的测量误差较大。具体分析如下:电流表A半偏时的回路总电阻比全偏时的回路总电阻 (填“偏大”或“偏小”),导致这时的总电流 (选填“变大”或“变小”),半偏时R2g(填“大于”或“小于”)。