专题07 半偏法电表测内阻—备战2022年高考物理实验专题强化训练

专题七 半偏法电表测内阻 知识点一、测电流表的内阻 一、半偏法测电流表的内阻实验电路图 二、实验操作步骤 第一步：开关S1、S2断开，连接电路图，并将滑动变阻器R1的阻值调到最大。 第二步：闭合开关S1,调节滑动变阻器R1,使电流表G满偏。 第三步：保持开关S1闭合，保持滑动变阻器不动，闭合开关S2,调节电阻箱R2的阻值，使电流表G示数半偏。 第四步：记下此时电阻箱R2的阻值，则电流表的内阻Rg=R2。 三、半偏法测电流表的内阻实验系统误差分析 1.本实验要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，即R1>>Rg,这样就可近似认为开关S2闭合前后干路中的总电流是不变的。 2.但事实上，当开关S2闭合后，因为并入了电阻R2,这样，整个系统的总的电阻减小。因此，干路中的总电流变大。当电流表半偏时，通过电阻箱R2的电流比通过电流表的电流要大。 3.根据并联分流规律（电流之比等于电阻的反比）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。 知识点二、测电压表的内阻 1.半偏法测量电压表内阻实验的电路图如下图所示： 其中，电压表V,其内阻RV待测，所用仪器有电源E、滑动变阻器R(采用分压式)、电阻箱R0(电压表串联)开关S实验操作过程 2.实验步骤： （1）把滑动变阻器的滑片滑到R的最左端，调节电阻箱的阻值使之为零 （2）闭合开关，然后向右移动滑片，使电压表V的指针刚好达到满偏。 （3） 将电阻箱的阻值逐渐变大，使电压表的指针恰好指到满刻度的一半处，即半偏位置。 （4） 这时读出电阻箱的阻值，就是电压表的内阻 3.误差分析 ①R必须是电阻箱，且电阻箱的阻值应比较大，与电压表的内阻相当（略偏大）的电阻箱。 ②R为阻值较小的滑动变阻器（小控大），即R<<RO。 1.某同学利用图（a）中的电路测量电流表的内阻RA（约为）和直流电源的电动势（约为）。图中R1和R2为电阻箱，S1和S2为开关。已知电流表的量程为，直流电源的内阻为。 （1）断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使满偏；保持R1的阻值不变，闭合S2，调节S2，当R2的阻值为4.8Ω时的示数为48.0mA。忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得 ；（保留2位有效数字） （2）保持S1闭合，断开S2，多次改变R1的阻值，并记录电流表的相应示数。若某次R1的示数如图（b）所示，则此次R1的阻值为 ； （3）利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I，作出I-1-R1图线，如图（c）所示。用电池的电动势、内阻和电流表内阻表示I-1随R1变化的关系式为I-1= 。利用图（c）可求得 V。（保留2位有效数字） 答案：（1）5.2 （2）148.2 （3） 9.1 解析：（1）电流表满偏时总电流为100 mA，闭合S2，当R2的阻值为4.8Ω时的示数为IA=48.0mA，忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，即总电流不变，则R2的电流为I2=52 .0mA，由并联电路特点，，解得RA=5.2Ω. （2）电阻箱R1的读数为148.2Ω （3）断开S2，由闭合电路欧姆定律，解得，由上式可知，I-1-R1图线斜率的倒数等于电动势，由此得，。 2.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： （1）他先用多用电表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为 V(结果保留两位有效数字)。 （2）为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下： A．断开开关S，按图2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R0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位置； F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表的指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值； G．断开开关S。 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2000Ω c．滑动变阻器：最大阻值10Ω d．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小该变量为0.1Ω e．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小该变量为0.1Ω f．电池组：电动势约6V，内阻可忽略 g．开关，导线若干 按照这位同学设计的实验方案，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 （填“b”或“c”），电阻箱中选用 （填“d”或“e”）。 ②电压表的内阻RV的测