范文一:半偏法测电压表内阻 误差分析
测得电阻大于实际电阻。
实验原理:滑动变阻器全部电阻线和电源串联组成回路。用电压表测滑动变阻器从滑片到某一端(如A端)的电压。调解滑动变阻器滑片位置,使电压表满偏。然后,把电阻箱和电压表串联重新接在滑动电阻器的划片和A端之间,也就是刚才电压表接的地方,这是电压表的示数变小了,因为电阻箱分了一部分电压。调解电阻箱的阻值,使得电压表半偏。这是电阻箱的电阻值就是电压表的电阻值。
误差分析:
1,电阻箱的阻值不能连续数值,所以电压表很难准确半偏;
2,人眼看半偏也会偏差;
3,这个实验本身有系统误差。我们假设在整个实验过程中滑动变阻器滑片到A端间的电压是不变的,这样半偏后才能说电压表和电阻箱分得相同电压从而两者电阻相等。而事实上是,在接入电阻箱后,电压表和电阻箱所在支路的电阻增加了,和滑动变阻器并联后的电阻也增加了,滑动变阻器东滑片到A端的电压增加了,所以在电压表半偏的时候电阻箱的电压是稍微大于电压表的电压的(因为两者加起来的电压会比电压表满偏的值稍大),所以电阻箱的电阻大于电压表内阻。用电阻箱的阻值当作电压表内阻就会出现测得内阻大于实际内阻的情况。
范文二:半偏法测电流表、电压表的内阻之比较
半偏法测电流表、电压表的内阻之比较
SHIYANJIAOXUEYUYIQ
弱电届
啬县第三
一
,电路
图1为半偏法测量电流表内阻的电路;图2为半偏法
测量电压表内阻的电路.
二,原理及操作
如图1所示,在测
量电流表的内阻时,首
先闭合S,调节R,使电
流表达到满偏电流;
保持R不变,再闭合S,
调节电阻箱R,使电流
表示数为Ig/2,则R:
尺.这种做法认为闭合
S前后(R接入前后)电
路的总电流不变,所以
该实验的条件为尺>>尺
图1半偏法测量电流表内阻
A
图2半偏法测量电压表内阻
(尺为连入电路的有效电阻).
如图2所示,在测量电压表的内阻时,首先将电阻箱
R的阻值调为零,闭合开关K,调节滑动变阻器R触头
的位置,使电压表示数为满偏电压Uo;保持触头P位置不
动,调节电阻箱R的阻值,使电压表示数为/2,则R=
尺.这种做法认为调节R前后滑动变阻器右边的分压值
不变,所以该实验的条件为Rv>>R.
三,误差
在图1中.闭合S后,电路的总电阻变小,干路电流
将大于.由并联分流与电阻成反比可知:尺真>尺,故尺<
尺,并且R的接入对电路总电阻的影响小,也就是说R
连入的阻值比尺大得越多,干路电流变化越小,测量的
结果越准确,误差就越小.
在图2中,调节R后,变阻器右边的分压值将大于
.由串联分压与电阻成正比可知:R<R2,故R测>尺v真.
组实验的对比分析.做出合理解释,这样学生就更容易理
解渗透作用的概念:水分子或其他溶剂分子透过半透膜,
从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,从而总结出渗透作用必
须具备的两个条件:一是要有半透膜;二是半透膜两侧溶
54/2007-if-第7—8期
并且R的接入对电路总电阻的影响越小,也就是说,尺比
尺?大得越多,AP之间总电阻的变化及AJP之间的电压变
化就越小,测量结果越准确,误差就越小.
四,电源的影响
在图1中,在,尺一定的情况下,电源电动势越大,R
的有效阻值就越大,条件尺>>尺就越容易得到满足,误差
就越小所以.在R总阻值能够使电流表达到满偏电流的
情况下.应选用电动势大的电源做实验.
在图2中,在尺,,尺一定的情况下,电源的电动势
越大,使电压表满偏时,滑动变阻器右边的阻值就越小,条
件Rv>>R就越容易得到满足,误差就越小,所以应选用
电动势大的电源做实验.
五,滑动变阻器的影响
在图1中,R总阻值能够使电流表在达到满偏电流的
前提下R总阻值的大小对测量结果没有影响,因为连入
电路的有效阻值是确定的.
在图2中,在,一定的情况下,调节电压表满偏时,
R的总阻值越小,尺右也就越小,条件尺v>>R?越容易得
到满足,测量的误差就越小,所以在变阻器R额定电流允
许的情况下,应选用总阻值小的滑动变阻器.
六,电表量程的影响
在图1中,在电流表内阻相等的情况下,量程越大,
调节满偏时,R有效阻值就越大,条件尺>越容易得到满
足,误差就越小.
在图2中,在电压表内阻相等的情况下,量程越小,
调节电压表满偏时,尺l右越小,条件尺v>>R越容易得到满
足,误差就越小.
七,电阻箱的影响
在这两种情况下,电阻箱R,R均应略大于被测量的电
表的内阻,且精确度越高越好,但两者均不会造成系统误差.
液要有浓度差.
总之,该实验经过这样改进后,操作起来更简单,方便,
直观,而且用时短,现象明显,能有效地突破渗透原理这一
难点,很适合做演示实验和学生实验.
范文三:半偏法测电流表和电压表的内阻
2016高考实验专题三:半偏法测电流表和电压表的内阻
一、半偏法测电流的内阻
1、实验电路图:如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路(
2、实验步骤:
?先断开开关S,闭合开关S,调节R使电流表指针满偏( 211
保持R不变,闭合开关S,调节,,使电流表的指针处于半偏状态,则电流表的内?122
阻R=,( g2
3、实验条件: ?滑动变阻器R1的阻值远大于电流表
的内阻,?选用电动势较大的电源
4、实验误差:R<>
时,通过电阻箱的电流比通过电流表的电流要大,根据并联分流规律可知,半偏法测出的电流表的内阻要比电流表的实际内阻小。
为减小实验误差,应使滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻,即,这样就可近似认为开关闭合前后干路中的总电流是不变的。另外,必须使用电动势较大的电源。
二(半偏法测电压表的内阻
1、实验电路图:如图2所示是用半偏法测电压表内阻的电路(
2、实验步骤:
?先闭合开关S和开关S,调节R使电压表指针满偏; 120
?保持R的滑片不动,断开开关S,调节,,使电压表的指针半偏,则电压表的内阻02
R,,( V
3、实验条件:滑动变阻器的阻值R远小于电压表的内阻, 0
即,这样就可近似认为调节电阻箱的阻
值后,滑动变阻器的左端电阻分得的电压仍然为
满偏电压。但事实上调节的阻值后,分得的电压增大,当电压表半偏时,电阻箱两端电压比电压表两端电压要大,根据串联分压规律可知,半偏法测出的电压表的内阻要比电压表的实际内阻大。下面笔者从两个不同的角度运用两种方法对该实验的系统误差进行分析。
1
假定电源的电动势为,内阻为,电压表的满偏电压为。当,开关闭合,调节滑动变阻器的滑片,使电压表满偏时,根据闭合电路欧姆定律
得,其中 (1)
调节电阻箱的阻值,使电压表半偏时,根据闭合电路欧姆定律及串联分压公式得
(2)
方法一:
联立(1)和(2),消除和得 (3)
显然,且与的相对误差
根据平均值不等式,故
又根据分式不等式及
则由(1)可知(最后一步用到
)
2
于是有,故 (4)
由(4)可知,当时,近似成立,且选择电动势较小的电源也可以减小相对误差,当然为使电压表指针能达到满偏,必须满足,故要选择电动势略大于电压表的满偏电压的电源。
结论:显然上述两种方法得出的结论是一致的,由此可知用半偏法测电压表的内阻时,测量值比真实值大,为减小实验误差,应使滑动变阻器的阻值远小于电压表的内阻且应该选择电动势略大于电压表的满偏电压的电源。
3
范文四:半偏法测电压表内阻滑动变阻器越小越好
因电压表内阻通常都比较大,滑动变阻器阻值小,则滑动变阻器、电阻箱与bc间并联的总阻值越接近bc间电阻,即bc两端电压变化越小,可看作恒压源。这样,当调节电阻箱阻值时,可不考虑并联部分电压的变化,可看作还是U,这样,当调节电阻箱使电压表读数变为U/2时,电阻箱两端电压为U-U/2=U/2,由于电压表、电阻箱的电压、电流都相等,所以电阻也相等,读出电阻箱读数,这个读数(电阻箱的阻值)与电压表内阻相等。
追问
滑动变阻器的阻值越小 那BC端的电压越小 电压表测的电压越小 不是更不准确吗?
回答
你要明白,bc只是提供“恒压”的作用,只要滑片c不动,你再怎么调电阻箱Ro,都不会明显改变并联部分的总电阻,即不会明显改变bc间电压。 追问
那为什么要让滑动变阻器、电阻箱与bc间并联的总阻值越接近bc间电阻呢??是不是就是说让电压表的那段支路电压恒等于BC端电压,谢了。。
回答
是呀。1、调节滑动变阻器,是为了能让电压表满偏,一旦满偏后,就不再调了,这时要保证电阻箱读数为零;2、在完成1后,滑动变阻器就不能变了,这时调节电阻箱,使电压表读数变为半偏(电阻箱阻值等于电压表内阻),
范文五:专题:半偏法测电流表和电压表内阻
专题:半偏法测电流表和电压表内阻
温州大学拜城实验高中 冀泽圣
1、 电流半偏法
?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为待测电表。
?实验操作顺序
?按原理图1连结好电路,断开S、S,将R阻值调到最大; 11
?合上S,调节R,使电表G达到满偏; 1
?保持R阻值不变(以保证总电流不变),再合上S,调节R′,使G达到半偏; 2
?断开S,记下R′的阻值; 1
?当R>>R′时,认为R=R′。 g
?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I时,近似认g
为R=R′。但实际上并入R′后,总g
电阻减小,干路电流I>I,通过R′g
的电流I>I/2,因此,R>R′。所R'gg
以测量值比真实值偏小,而且R越g
小,测量误差越小。
2、 电压半偏法
?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。
?实验操作顺序
?连结电路,断开S,并将滑片置于最右端,调节R′=0;
?合上S,调节滑动变阻器R,使电表达到满偏;
?保持滑片位置不动,调节电阻箱R′的阻值,使电表半偏;
?断开S ,记下R′的读数;
?当R
?误差分析
本实验是在R<>
计,即分压部分的电压保持不变,所以当电表半偏时,认为:R=R′。实际上串入了R′v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U>U/2,因此,R′>R。R′gv所以测量值大于真实值,而且R越大,测量误差越小。 v
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一个电阻箱,而
1
且滑动变阻器的总电阻与待测电阻悬殊较大。当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时,用电流半偏法,测量值偏小;当待测电阻远大于滑动变阻器的总电阻时,用电压半偏法,测量值偏大。
小结:测量小电阻,用电流半偏法,测量值偏小,待测电阻越小,误差越小
测量大电阻,用电压半偏法,测量值偏大,待测电阻越大,误差越小;
(简记为“小流偏小,越小越好;大压偏大,越大越好”)
练习题
1、 现要测定一只量程为1V,内阻R约900ΩΩ的电压表内阻,可供选择的器材有: v
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(图在上页)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R____(填“大于”、“等于”或“小于”)v
电压表内阻的真实值。
2、测定电流表内电阻的实验中备有下列器材:
(量程0~10mA ) 待测电流表G
标准电压表V(量程0~5V)
电阻箱R′(0,999Ω)
滑动变阻器R(总电阻约50Ω,额定电流1.5A) 1
滑动变阻器R(总电阻约l0kΩ,额定电流1.5A) 2
电源E(电动势约为6V,内阻较小)
电键及导线若干
(1)若采用如图所示的电路测定电流表的内电
阻,并且要想得到较高的精确度,那么以上备用的器材中,滑动变
阻器R应选用___________________。
(2)若实验中测得待测电流表的内阻值为6Ω,现要想将此电流表改装
成量程为0~5V的电压表,则改装的方法是将电流表与电阻箱
R'__________联,并将电阻箱的阻值调为___________Ω(
(3)在下面方框中,画出一个用标准电压表校准改装电压表的实验电路
图,要求在电路图中标出所选用器材的符号(
3、在把电流表改装为电压表的实验中,实验所用的电流表满刻度电流为
200,A,欲将此表改装成量程为2V的电压表。
(1)为测出电流表的内阻,采用如图所示的电路原理
图。请将以下各实验步骤填写完整。
2
?依照电路原理图将实物连接成实验线路,开始时两电键均断开。
?将R阻值调至最大,闭合电键_________,调节________的阻值,使电流表达到满刻度。
?闭合_________,调节R的阻值使电流表达到___________。 '
?读出R的读数,即为电流表的内阻。 '
(2)实验完毕时,两个电阻箱读数如下图所
示,则电流表内阻=____.这种方法测,rg
出的电流表的内阻比它的真实值rg
_______(选填:偏大:、:偏小:或:相
等:)
(3)现用一个标准的电压表校对此改装
表。请完善下面的校对实验线路,已知电
池的电动势为6V,要求刚闭合电键时电压表读数最小,且逐个校对。
,(4)校对电路图中电阻箱应拨到______。
4、 (1)为了测定电压表Vx的内阻,采用了如图所示的电路(其中: V是待测电压表,量程3V,内阻约3kΩ; x
V是标准电压表,量程2V,内阻约2kΩ;R是电阻箱,阻值范围是0—9999(91
Ω;
R是滑动变阻器;R是保护电阻; 23
E是电池组,电动势6V,内阻不计;
S是单刀单掷开关,S是单刀双掷开关( 12
?实验步骤如下:
(a)根据电路图,将器材正确地连接成实验电路(
(b)将开关S扳到连接点a处,接通开关S,调节滑动变阻21
器R,使电压表V的读数是1.50V 2
(c)断开开关S,将开关S扳到连接点b处,接通开关S,121
保持__________不变,调节_______________使电压表V的读数是
______________V,则可以认为电阻箱R的阻值就等于电压表V的内阻( 1x
3
(d)若此时电阻箱R各旋钮的位置如图所示,则电阻箱R的阻值是11
__________Ω,即为待测电压表V的内阻( x
?用本实验方法测得的电压表V的内阻值与电压表Vx内阻的真实值相x
比较,测量值_________(填序号)(
A(偏大 B(偏小 C(准确
?上述实验中,闭合开关S和S后(先闭合S后闭合S),1221无论怎样调节电阻箱R和滑动变阻器R,都要保证两个电压12
表的安全(在下面提供的四个电阻中,保护电阻R应选用3
____________(填序号)。
A( 4kΩ B( 3(33kΩ
C( 2(4kΩ D( 1 kΩ
5、要测量一只电压表的内阻R。提供的器材有:待测电压表V(量程0—3v,V
内阻约为3KΩ);电阻箱R(阻值0—9999.9Ω);滑动变阻器R(阻值0—0120Ω,额定电流为1A);滑动变阻器R(0—1500Ω,额定电流为0.5A);电2
源E(电动势为6V,内阻为0.5Ω);电键S及导线若干。 ?如果采用图所示的电路测定电压表的内阻,并且要得到较高的精确度,那么从以上给出的器材中,滑动变阻器R应选用 。 ?在以下所给的实验步骤中,排出合理的顺序为: A(合上电键S;
B(使滑动触头P处于最左端,R′的阻值调至
最大;
C(保持滑动变阻器的解头位置不变,增大电阻
箱的阻值,使电压表示数为满偏读数的一半,记
下电阻箱的此时阻值R′ 2
D(调节电阻箱和滑动变阻器,使电压表示数满偏,记下电阻箱的此时阻值R′; 1
?用测得的物理量表示电压表内阻应为 ; ?在上述实验中测得的电压表内阻值会比真实值 。(填“偏大”、
“偏小”或“相同”)
4
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