半偏法测电表内阻的再剖析
(新疆新源县第八中学 牛方民 835802)
摘要:2015年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(新课标Ⅱ)第23题,考查了半偏法测电压表内阻,2016年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(新课标Ⅱ)第23题,间接考查了半偏法测电压表内阻,从电路设计到实验步骤再到误差分析,考查非常全面,要求学生对本实验全面透彻的掌握,为此笔者对半偏法测电表内阻实验进行再剖析并归纳总结,以期达到学生易懂、易记的目的。
关键词:半偏法 测电压表内阻 测电流表内阻 全面透彻 归纳总结 易懂 易记
半偏法测电流表内阻和半偏法测电压表内阻可以综合考查学生的实验能力,所以2015年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(新课标Ⅱ)第23题,考查了半偏法测电压表内阻,2016年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(新课标Ⅱ)第23题,间接考查了半偏法测电压表内阻,从电路设计到实验步骤再到误差分析,考查非常全面。为了让学生更好的掌握本知识,现对半偏法测电流表内阻和半偏法测电压表内阻进行再剖析,如下:
半偏法测电流表内阻
半偏法测电压表内阻
电路图
实验步骤
1.按电路图连接电路,将滑动变阻器滑片滑至最上端。
2. 断开开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1使电流表满偏。
3.闭合开关S2,调节电阻箱R2使电流表半偏。
4.读取电阻箱R2阻值即为电流表内阻。
1.按电路图连接电路,将滑动变阻器滑片滑至最左端。
2.闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R1使电压表满偏。
3.断开开关S2,调节电阻箱R2使电压表半偏。
4.读取电阻箱R2阻值即为电压表内阻。
误差分析
设电流表满偏电流为I(也是此时干路电流),当闭合开关S2调节电阻箱R2使电流表半偏时,流经电流表的电流为I/2,由于电阻箱R2并联进电路使得干路电流大于I,而电流表此时的电流仍为满偏电流I的一半,则此时电阻箱的电流大于电流表的电流,电阻箱与电流表属于并联关系,电压相同,根据欧姆定律可知此时R2 为减小误差应使R1的电阻远大于RA,这样R2的接入对整电路电阻的影响可忽略不计,干路电流当作不变。 设电压表满偏电压为U,当闭合开关S2调节电阻箱R2使电压表半偏时,电压表的电压为U/2,由于电阻箱R2串联进电路使得R2和电压表及滑动变阻器滑片致左端电阻这部分电路电阻增大,相应的这部分电压也增大,从而使得R2和电压表的总电压大于U,而电压表此时的电压仍为满偏电压U的一半,则此时电阻箱的电压大于电压表的电压,电阻箱与电压表属于串联关系,电流相同,根据欧姆定律可知此时R2>Rv 为减小误差应使R1的电阻远小于RV,这样R2的接入对整电路电阻的影响可忽略不计,R2和电压表的总电压当作不变。 测量值与真实值比较 R2 R2>RV 不同点 1.由于要控制流过电流表的电流,为了很好的调节电流,因此滑动变阻器采用限流式接法 2.为了让电阻箱分流应并联进电路 3.由于R2并联进电路使得R2 1.由于要控制电压表两端的的电压,为了很好的调节电压,因此滑动变阻器采用分压式接法 2.为了让电阻箱分压应串联进电路 3.由于R2串联进电路使得R2 相同点 不管是测电流表内阻还是测电压表内阻,实验第一步都是连接电路和保护电路,第二步是接通电路,电阻箱先不接入电路,调节滑动变阻器使电表满偏,第三步是再接入电阻箱调节电阻箱使电表半偏,第四步是读取电阻箱阻值即为点表内阻的测量值。
