实验五半偏法测电阻.docx

实用标准文档实验五：半偏法测电阻、实验电路图:二、实验基本步骤:1 .闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片，使电流表达到满偏；2 .保持滑动变阻器的位置不变，闭合开关 S1,调节电阻箱，使得电流表达到半偏3 .可以认为电阻箱的读数就是电流表 G的内阻基本原理：粗略的认为流过 R1的电流与流过电流表的电流各占一半所以电阻相等三、误差分析：由于闭合开关 S1后，整个电路的电阻变小，总电流变大，因此，总电流已经比原来的满偏电流大了，流过电流表的电流半偏，因此，流过 R1的实际电流比满偏电流一半要大，所以R1的电阻要小于 G的电阻，因此，G的测量值小于 G的真实值四、考察层次：层次1：考察实验电路图层次2:考察实验基本步骤 层次3:实验误差分析五、高考题特点1 .误差分析：测电压表内阻，测量值大于真实值2 .实验仪器的选取：滑动变阻器的选择，电源的选取典型例题剖析】★★［例1］在电流表扩大量程的实3^中，要将量程为 200 dA的电流表G改装成量程为0.2A的电流表，需先用如图所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻 Rg.①在测量Rg的实验中，滑动变阻器有如下的规格供选择:A.滑动变阻器（阻值范围 0〜10Q）B.滑动变阻器（阻值范围 0〜1500 Q）为了便于实验的调节操作，减小误差，滑动变阻器 R滑应选用 .（填入选用器材的字母代号）A【分压接法选比较小的电阻，与测量电压表内阻的实验误差分析一样】②当电阻箱的阻值为 R时，调节滑动变阻器滑动头 P的位置，使电流表 G满偏；保持滑动头P的位置不动，调整电阻箱接入电路的阻值，当电阻箱的阻值为 R时，电流表 G恰好半偏.则电流表 G的内电阻 Rg=. R2【原理】 ★★［例2］现有一量程为3V的电压表，内阻约为 3kQ.为了较准确地测量其内电阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内电阻.其中R是最大阻值为9999 ◎的电阻箱，R2是最大阻值为20◎的滑动变阻器.（1）试根据如图所示的电路图，完成如图所示的实物电路的连线.（2）根据电路图，按顺序写出本实验的主要操作步骤点评：此题与2015新课标II卷的的题目非常相似。

★★★［例3］ 3.在“把电流表改装为电压表” 的实验中，测电流表G的内阻时备有下列器材:A.待测电流表（量程lmA ,内阻约几十欧）B.滑动变阻器（阻值范围 0—100?）C.滑动变阻器（阻值范围 0—20k?）D.电阻箱（0—999.9 ?）E.电阻箱（0—9999?）F.电源（电动势2V,有内阻）G.电源（电动势9V,有内阻）H.开关.导线①若采用如图所示电路测定电流表 G的内阻，并要求有较高的精确度， 以上器材中，R应选用, R2应选用,电源应选用 （用器材前的英文字母表 示）②实验要进行的步骤有：A.合上开关SB.合上开关&C.将R的阻值调到最大D.调节R的阻值，使电流表指针满偏E.调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处F.记下R2的阻值并.断开SiG按如图所示连接好实验电路以上步骤，合理的顺序是 （用步骤前的英文字母表示）【在半偏法测电流时如何选仪器！】答案：（1）C D G （2） GCADBEF点评：此题选择仪器的方法与 2010北京相似需要选择电源高考题赏析】1.★★[2014安徽】某同学为了测量一个量程为 3V的电压表的内阻，进行了如下实验2）为了更准确地测量该电压表的内阻 R,该同学设计了图乙所示的电路图 ，实验步骤如下A.断开开关S,按图乙连接好电路；B.把滑动变阻器 R的滑片P滑到b端；C.将电阻箱R的阻值调到零；D.闭合开关S;E.移动滑动变阻器 R的滑片P的位置，使电压表的指针指到 3V的位置；F.保持滑动变阻器 R的滑片P位置不变，调节电阻箱 K的阻值使电压表指针指到 1.5V位置,读出此时电阻箱 R的阻值，此值即为电压表内阻 RV的测量值；G.断开开关So实验中可供选择的实验器材有 ：a.待测电压表b.滑动变阻器：最大阻值2 000 Qc.滑动变阻器：最大阻值10 ad.电阻箱：最大阻值9 999.9 ◎，阻值最小改变量为 0.1 ◎e.电阻箱：最大阻值999.9 ◎，阻值最小改变量为 0.1 Qf.电池组：电动势约6 V,内阻可忽略g.开关，导线若干按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器 中选用（选填" b”或" c”），电阻箱中选用 （选填" d”或" e”）。

②电压表内阻的测量值 R测和真实值R真相比,R测 R真（选填“>”或“<"）；若RV越大,则&__巴越 （选填“大”或“小”）R真【解析】（1）电压表的示数即为等效电路的外电压 ，由表盘读数可知，现在的欧姆表用的是“X100”挡，故现在的多用表内阻为 1500 ◎,由闭合电路欧姆定律可得 U=IR/R=1.0VR+r（2）①滑动变阻器选用分压式接法 ，为了便于调节，滑动变阻器应该选用阻值较小的 c;电压表半偏时，所串联的电阻箱的阻值约为 3 000 Q，故电阻箱应选用 do②根据闭合电路欧姆定律可知 ，随着电阻箱阻值变大，电源的外电压随之变大，当电阻箱调至 电压表半偏时，此时电压表与电阻箱两端的总电压比电阻箱阻值为零时要大 ，故此时电阻箱的实际分压是大于电压表的示数的 ，故R测>R真RV越大，外电阻越大，干路电流越小，外电阻变化时，外电压的变化量越小，故R测误差越小，从* IR测 RmL.,而 越小R真答案：（1）1.0 （2）①c d ②〉小【误区警示】本题中电压表半偏时，电阻箱的电压与电压表电压大小关系不清楚 ，导致答案错误2.★★★[2015新课标II ]电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。

某同学利用这一事实测量电压表的内阻 （半偏法）,实验室提供的器材如下：待测电压表I9 （量程3 V,内阻约为3 000 Q ）,电阻箱R（最大阻值为99 999.9 ◎）,滑动变阻器R（最大阻值100 ◎，额定电流2 A）,电源E（电动势6 V,内阻不计）,开关2个，导线若干1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分 ，将电路图补充完整2）根据设计的电路，写出实验步骤： （3）将这种方法测出的电压表内阻记为 RV,与电压表内阻的真实值 RV相比,Rv RV（选填“ >” “=”或“ <”），主要理由是【解析】（1）将电路图补充完整，如图（2）①根据电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片滑到最左端②闭合开关S1、包调节滑动变阻器，让电压表达到满偏③保持S1闭合，断开开关S2,滑动变阻器不动，调节可变电阻 R,直到电压表达到半偏④记下此时 K的读数，即为电压表的内阻3）若滑动变阻器分压接法的输出电压保持不变 ，电压表半偏时电流减小一半 ，电阻增大为原来的两倍，即电压表的电阻等于 R的电阻，但实际上这个输出电压会略有升高 ，即R的电阻略 大于电压表的内阻，故RV>R答案：见解析?.★★★ [2016新课标II ]某同学利用图甲所示电路测量量程为 2.5 V的电压表V的内阻 （内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99 999.9 ◎）,滑动变阻器R（最 大阻值50 Q）,滑动变阻器 R（最大阻值5 k Q）,直流电源E（电动势3 V）,开关1个，导 线若干。

实验步骤如下：①按电路原理图甲连接线路；②将电阻箱阻值调节为 0,将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置，闭 合开关S;③调节滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00 V ,记下电阻箱的阻值回答下列问题：（1）实验中应选择滑动变阻器 （填“ R”或“ R2”）2）根据图甲所示电路将图乙中实物图连线3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为 630.0 Q,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为 ◎（结果保留到个位）4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为（填正确答案标号）A. 100 a A B. 250 dAC. 500 w A D. 1 mA解析：（1）此实验的实验原理类比于半偏法测电表内阻的实验，电压表所在支路的总电压应该尽量不变化，故滑动变阻器应选最大阻值小的即选 Rio(3)近似认为电压表所在支路的总电压不变，且流过电压表与电阻箱的电流相等，由串 2 2.5—2 一联分压特点知 -=——,则Rv= 4R= 2 520 Qo Rx R(4)因电压表是由一个表头和电阻串联构成，表头允许的最大电流不会因此改变，则由欧姆定律可知，I满=告=A〜1 mA。

Rv 2 520答案：(1)Ri (2)连线如图所示文案大全(3)2 520 (4)D4.★★★12010北京】甲同学要把一个量程为200科A的直流电流计 G,改装成量范围是0〜4V的直流电压表1)她按图所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg ,其中电阻Rd约为1k为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源 E应选用,电阻器R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(0〜999.9 Q)D.滑动变阻器(0〜500 Q)E.电位器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当) (0〜5.1k)F.电位器(0〜51k)(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R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SiB.闭合S2C.调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度D.调节的的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半E.调节Ri的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半F.调节Ri的阻值，使电流计指针偏转到满刻度【实验步骤】（3）如果所得的R的阻值为300.0 ◎，则图1中被测电流计 G的内阻rg的测量值为 , 该测量值 实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。

命题立意】本题考查了半偏法测电阻、 电流表改装成电压表及校准、器材的选取、实验步骤、误差分析、电路图的设计等知识点，综合考查了考生的实验探究能力、推理能力、理解 能力等思路点拨】根据半偏法测电阻原理及题意选择器材，注意实验步骤、 理解误差来源、注重电压表的改装及校准、画好电路图15【规范解答】（1）①若选用电动势1.5 V的电源，则 R2 R0 7.5k ,200 10 6而Ro=l k ，则R2 6.5k ;若选用电动势 6V的电源，则6200 10 630k则R2 29k ，所以电阻器R 2只能选择F；电阻器R 1是要读数的，因此必须选用电阻箱,所以电阻器R1应选用C;表头满偏时电路中总电阻越大，实验误差越小，所以电源E应选用 Bo②检查电路连接无误后，将R 2的阻值调至最大后续的实验操作步骤是：第一步闭合S【答案】（1）①B C F ②。