一. 教學內(nèi)容：電學實驗（2）

二. 半偏法測電阻：

1. 電路：

2. 測量值：

1） 2）

3. 真實值：

1）中：

經(jīng)復雜計算可得：

即：測量值偏大

誤差根源：

，

減小誤差的：

減小 的阻值，但不能無限制減少，當 時，僅剩 與r分E，此時誤差最小。

2）中：

經(jīng)復雜計算得：

方法一：

即測量值偏小

誤差根源： 的阻值

討論：

即：測量值偏小

分析：要減少誤差應增加

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

2. 電流表擴大量程

（1）原理：利用并聯(lián)電阻的分流作用。

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

（二）校對方法：

1. 電路：

2. 計算：

對改裝電表的影響：

（三）半偏法

1）中： 的影響

由 示數(shù)偏小，即 讀數(shù)偏小。

②對 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 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應串電阻

（2）將兩只電壓表串聯(lián)后測電壓，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。

評點：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，同時注意電壓表的電壓到量程時，表頭內(nèi)的電流就到滿偏。

例2. （2001年全國題）下圖中E為電源，其電動勢為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 高中政治，調(diào)節(jié) ，然后讀出 。

（1）按上圖所示電路在下圖所給出的實物圖中畫出連接導線。

（2）真實值與測得值之差除以真實值叫做測量結(jié)果的相對誤差，即 。試導出它與電源電動勢E、電流表量程 及電流表內(nèi)阻 約為30Ω，要想使測量結(jié)果的相對誤差不大于5%，電源電動勢最小應為多少伏？

解題方略：首先題中給出了實驗電路圖，讓連接實物圖，只要正確識別各元件的結(jié)構(gòu)，找出兩圖中符號與實物元件間的對應關(guān)系，連接相應的導線即完成連接，第二要求相對誤差，就要理解什么是相對誤差，還需要弄清本實驗產(chǎn)生誤差的原因，閉合 ，斷開 時，電流表讀數(shù) ；保持 不變，閉合 ，調(diào)節(jié) ，即認為 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 ，這就造成本實驗的測量值 ，產(chǎn)生了實驗誤差，只要我們利用兩個步驟的電路，用閉合電路歐姆定律，找出<1" style='width:42pt; > 的實際關(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步驟①有

對步驟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" > ，故電源電動勢的最小值為6V。

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

比公式 計算出的 比公式 計算出的 支路分去的電流太少，即 ，有 ，在 與I準確時， 也相對準確，由上述分析 ，此時通過G的電流大，待測表的指針偏轉(zhuǎn)就大，所以選項D正確。

答案：AD

【模擬】

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

2. 用標準安培表 對改裝安培表 進行校準，如圖所示電路，要求從10mA校準到50mA，已知電源電動勢2V，內(nèi)阻不計，則定值電阻 的額定功率 為__________W，滑動變阻器 阻值變化范圍是_________Ω。

。另有一電池（電動勢未知，但不超過電壓表的量程，內(nèi)阻可忽略），請用這只電壓表和電池，再用一個電鍵和一些連接用的導線，設計測量某一高值電阻 的實驗方法（已知 的值與

（2）簡要寫出測量步驟和需記錄數(shù)據(jù)，導出高值電阻 的計算式。

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

（1）所提供的電流表中，應選用___________（填寫字母代號）。

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

5. （2000年全國）從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑�，設計一電路來測量電流表 ，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測出多組數(shù)據(jù)。

（1）在虛線方框中畫出電路圖，標明所用器材的代號。

（2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算 =_____________，式中各符號的意義是：__________________。

【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。

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