一. 教學(xué)內(nèi)容：電學(xué)實(shí)驗(yàn)（2）

二. 半偏法測(cè)電阻：

1. 電路：

2. 測(cè)量值：

1） 2）

3. 真實(shí)值：

1）中：

經(jīng)復(fù)雜計(jì)算可得：

即：測(cè)量值偏大

誤差根源：

，

減小誤差的：

減小 的阻值，但不能無(wú)限制減少，當(dāng) 時(shí)，僅剩 與r分E，此時(shí)誤差最小。

2）中：

經(jīng)復(fù)雜計(jì)算得：

方法一：

即測(cè)量值偏小

誤差根源： 的阻值

討論：

即：測(cè)量值偏小

分析：要減少誤差應(yīng)增加

即：要減小誤差需減少 使電流表改裝成電壓表，設(shè)電壓表量程為U，則 ，分壓電阻 。

2. 電流表擴(kuò)大量程

（1）原理：利用并聯(lián)電阻的分流作用。

（2）分流電阻的計(jì)算：將電流的量程擴(kuò)大到I，要并聯(lián)的電阻為 ， 。

（二）校對(duì)方法：

1. 電路：

2. 計(jì)算：

對(duì)改裝電表的影響：

（三）半偏法

1）中： 的影響

由 示數(shù)偏小，即 讀數(shù)偏小。

②對(duì) 的影響

由 知

所并入電阻偏大，分流偏小， 示數(shù)偏大，即 讀數(shù)偏大。

2）中： 的影響：

由 示數(shù)偏大，即 讀數(shù)偏大。

②對(duì) 的影響：

由 知

所并入電阻偏小，分流偏大， 示數(shù)偏小，即 讀數(shù)偏大。

【典型例題】

例1. 如果兩個(gè)電流表的滿偏電流均為 ，內(nèi)阻 ，欲將其改裝成量程分別為3V和15V的電壓表，則：

（1）分別串聯(lián)的電阻 有何關(guān)系，示數(shù) 有何關(guān)系？

解題方略：

（1）

改裝成3V應(yīng)串電阻

（2）將兩只電壓表串聯(lián)后測(cè)電壓，即如圖所示連接，因流過表頭的電流相同，故偏角 有關(guān)系， ，故電壓表示數(shù)之比也為U1：U2=1：5。

評(píng)點(diǎn)：電流表改裝成電壓表的問題要注意串聯(lián)電阻電壓的分配關(guān)系，同時(shí)注意電壓表的電壓到量程時(shí)，表頭內(nèi)的電流就到滿偏。

例2. （2001年全國(guó)題）下圖中E為電源，其電動(dòng)勢(shì)為E， 為滑線變阻器， ；①閉合 ，斷開 ，調(diào)節(jié) ，使電流表讀數(shù)等于其量程 ；②保持 不變，閉合 ，調(diào)節(jié) ，然后讀出 。

（1）按上圖所示電路在下圖所給出的實(shí)物圖中畫出連接導(dǎo)線 高中數(shù)學(xué)。

（2）真實(shí)值與測(cè)得值之差除以真實(shí)值叫做測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差，即 。試導(dǎo)出它與電源電動(dòng)勢(shì)E、電流表量程 及電流表內(nèi)阻 約為30Ω，要想使測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差不大于5%，電源電動(dòng)勢(shì)最小應(yīng)為多少伏？

解題方略：首先題中給出了實(shí)驗(yàn)電路圖，讓連接實(shí)物圖，只要正確識(shí)別各元件的結(jié)構(gòu)，找出兩圖中符號(hào)與實(shí)物元件間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，連接相應(yīng)的導(dǎo)線即完成連接，第二要求相對(duì)誤差，就要理解什么是相對(duì)誤差，還需要弄清本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因，閉合 ，斷開 時(shí)，電流表讀數(shù) ；保持 不變，閉合 ，調(diào)節(jié) ，即認(rèn)為 并聯(lián)后，閉合電路的總電阻減小了，總電流 中電流大于 ，所以 ，這就造成本實(shí)驗(yàn)的測(cè)量值 ，產(chǎn)生了實(shí)驗(yàn)誤差，只要我們利用兩個(gè)步驟的電路，用閉合電路歐姆定律，找出<1" style='width:42pt; > 的實(shí)際關(guān)系，問題就解決了。

答案：（1）連線如下圖所示

（2）由閉合電路歐姆定律對(duì)步驟①有

對(duì)步驟②有

解得<5" style='width:84.75pt;height:32.25pt' >

（3）由（2）所得及題中要求，可知 因此，<7" > ，故電源電動(dòng)勢(shì)的最小值為6V。

例3. 如圖所示，將一個(gè)改裝的電流表接入電路和進(jìn)行校準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)待測(cè)表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)偏大一些，如表頭G的 是準(zhǔn)確的，出現(xiàn)的誤差可能是下述哪種原因引起的（ ）

比公式 計(jì)算出的 比公式 計(jì)算出的 支路分去的電流太少，即 ，有 ，在 與I準(zhǔn)確時(shí)， 也相對(duì)準(zhǔn)確，由上述分析 ，此時(shí)通過G的電流大，待測(cè)表的指針偏轉(zhuǎn)就大，所以選項(xiàng)D正確。

答案：AD

【模擬】

1. 如圖所示，一個(gè)電流表上裝有四個(gè)接頭A、B、C、D分別接到電流表G和兩個(gè)分流電阻

2. 用標(biāo)準(zhǔn)安培表 對(duì)改裝安培表 進(jìn)行校準(zhǔn)，如圖所示電路，要求從10mA校準(zhǔn)到50mA，已知電源電動(dòng)勢(shì)2V，內(nèi)阻不計(jì)，則定值電阻 的額定功率 為__________W，滑動(dòng)變阻器 阻值變化范圍是_________Ω。

。另有一電池（電動(dòng)勢(shì)未知，但不超過電壓表的量程，內(nèi)阻可忽略），請(qǐng)用這只電壓表和電池，再用一個(gè)電鍵和一些連接用的導(dǎo)線，設(shè)計(jì)測(cè)量某一高值電阻 的實(shí)驗(yàn)方法（已知 的值與

（2）簡(jiǎn)要寫出測(cè)量步驟和需記錄數(shù)據(jù)，導(dǎo)出高值電阻 的計(jì)算式。

4. 某電壓表的內(nèi)阻在20kΩ~50kΩ之間，現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用器材：待測(cè)電壓表 （量程200μA），電流表 （量程5mA），電流表 （量程0.6A），滑動(dòng)變阻器R（最大阻值1kΩ），電源E（電動(dòng)勢(shì)4V），電鍵K。

（1）所提供的電流表中，應(yīng)選用___________（填寫字母代號(hào)）。

（2）為了盡量減小誤差，要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)，試在下圖中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖（其中電源和電鍵及其連線已畫出）。

5. （2000年全國(guó)）從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來測(cè)量電流表 ，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)出多組數(shù)據(jù)。

（1）在虛線方框中畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào)。

（2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算 =_____________，式中各符號(hào)的意義是：__________________。

【試題答案】

1. 1A

2. 40 0.1 0~160

3. （1）如圖

4. （1）

（2）如圖

5. （1）如圖

（2） 表示通過電流表 的電流， 表示通過電流表 的內(nèi)阻。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/38537.html

相關(guān)閱讀：物理基礎(chǔ)薄弱如何走出高三學(xué)習(xí)困境