第二章 专题强化10 其他方法测电阻(配套课件PPT)-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记(教科版)
2026-08-11
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教辅
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进店逛逛 摘要:
该高中物理课件聚焦“其他方法测电阻”,系统涵盖等效替代法、伏伏法、安安法、半偏法及电桥法,通过复习电流表内外接、滑动变阻器接法导入,衔接伏安法基础,搭建从常规到特殊测量的知识支架。
其亮点在于以科学思维的模型建构和科学探究的实验设计为核心,如等效替代法中电阻箱调节电流等效、半偏法误差分析等实例,结合具体例题培养学生推理与论证能力。学生能掌握多样化实验方法,教师可借助详细解析提升教学效率。
内容正文:
第
二
章
其他方法测电阻
专题强化10
1.进一步理解电流表内接法、外接法及滑动变阻器的限流式接法和分压式接法,并能在具体问题中正确选择(重难点)。
2.学会用伏伏法、安安法、等效替代法、半偏法及电桥法测电阻(重难点)。
学习目标
内容索引
一、等效替代法测电阻
二、伏伏法测电阻
三、安安法测电阻
四、半偏法测电阻
专题强化练
五、电桥法测电阻
< 一 >
等效替代法测电阻
如图所示,先让待测电阻与一电流表串联后接到电压恒定的电源上,读得电流表示数I;然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I,则电阻箱的读数等于待测电阻的阻值。
说明:等效替代法的实验原理简单,看似没有系统误差,但考虑到电阻箱不能连续调节,往往很难保证电流表的示数不变。
某实验小组同学想测量一个定值电阻Rx的准确阻值,实验室提供的器材如下:
待测定值电阻Rx(阻值约为10 Ω)
毫安表mA(量程为200 mA,内阻未知)
电压表V(量程3 V,内阻RV≈3 kΩ)
电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)
滑动变阻器R1(允许通过最大电流1.5 A,最大阻值5 Ω)
滑动变阻器R2(允许通过最大电流0.3 A,最大阻值300 Ω)
电源E(电压约3 V)
开关S、导线若干
例1
(1)实验小组同学经过讨论设计出如图甲所示的电路,实验中滑动变阻器R应选用 (选填“R1”或“R2”);
R1
由题图甲可知滑动变阻器采用分压式接法,应选用总电阻较小的R1;
(2)将单刀双掷开关S2置于a,改变滑动变阻器滑片,测得多组电流、电压值,描绘出相应的U-I图像,如图乙所示,图像为一条过原点的直线,则U-I图像的斜率表示______________________
;
待测定值电阻与毫安表
的内阻之和
将单刀双掷开关S2置于a时,电压表测量待测定值电阻和毫安表两端的电压,所以U-I图像的斜率表示待测定值电阻与毫安表的内阻之和;
(3)将单刀双掷开关S2置于b,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱R0的阻值,使电压表V的示数与单刀双掷开关S2置于a时相同,此时电阻箱的阻值如图丙所示,则毫安表的内阻RmA= Ω;
19.0
将单刀双掷开关S2置于b,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱R0的阻值,使电压表V的示数与单刀双掷开关S2置于a时相同,则毫安表的内阻与电阻箱的阻值相等,即
RmA=R0=19.0 Ω
(4)待测电阻的准确阻值Rx准= Ω(结果保留2位有效数字)。
9.6
毫安表的内阻与待测定值电阻Rx的电阻之和为RmA+Rx准==≈28.6 Ω
则待测电阻的准确阻值为
Rx准=28.6 Ω-19.0 Ω=9.6 Ω。
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< 二 >
伏伏法测电阻
伏伏法又称电压表差值法,是利用两个电压表的组合测量电压表的内阻或其他电阻的方法。常见电路如图甲、乙所示。
(1)条件:电压表V2的量程必须大于电压表V1的量程且能搭配使用。
(2)技巧:已知内阻值的电压表可当作电流表使用。在缺少合适的电流表的情况下,常用电压表代替电流表使用。
(3)原理:以图甲为例,电压表V1、V2的读数分别为U1、U2,根据电路知
识有U2= ,则如果R0已知,可求出电压表V1的内阻r1= ;
如果r1已知,可以求出R0= 。
R0
U1+R0
r1
(2024·四川省蒲江中学高二期末)实验室现有下列器材:
电流表G(满偏电流为300 μA,内阻为100 Ω);
电压表V1(量程为2 V,内阻约为2 000 Ω);
电阻箱R1(阻值范围0~9 999 Ω);
电阻箱R2(阻值范围0~999.9 Ω);
滑动变阻器R3(最大阻值为100 Ω);
滑动变阻器R4(最大阻值为100 kΩ);
电源E(电动势为6 V,内阻约为0.5 Ω);
单刀单掷开关S,导线若干。
例2
(1)现需要将电流表G改装成3 V的电压表,需要将电阻箱R1的阻值调节为 Ω,与电流表G (填“串”或“并”)联;
9 900
串
改装成3 V的电压表,应串联的电阻阻值为R串= Ω=9 900 Ω
故应调节为9 900 Ω,并与电流表串联。
(2)为了测量电压表V1的内阻,设计如图所示的实验电路(改装后的电压表用V表示)。图中滑动变阻器R应选
(填“R3”或“R4”),若电压表V的示数为U,V1的示数为U1,电阻箱的示数为R2,则电压表V1的内阻
的计算式为RV= 。
R3
实验采用了分压式接法,选择R3阻值较小,方便调节。根据串并联知识可得=
整理可得RV=。
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< 三 >
安安法测电阻
安安法又称电流表差值法,是利用两个电流表的组合测量电流表的内阻或其他电阻的方法,常见电路如图甲、乙所示。
(1)条件:电流表A2的量程必须大于电流表A1的量程且能搭配使用。
(2)技巧:已知内阻值的电流表可当作电压表使用。在缺少合适的电压表的情况下,常用电流表代替电压表使用。
(3)原理:电流表A1、A2的读数分别为I1、I2,电流表A1的内阻为r1,则以图甲为例,根据电路知识有I1(r1+R0)= ,则如果r1、R0已知,可
求出Rx的阻值;如果R0、Rx已知,可以求出电流表A1的内阻r1=_________。
(I2-I1)Rx
Rx-R0
(2024·遂宁市射洪中学高二月考)(1)电流表A1(量程3 mA,内阻r1=10 Ω)改装成量程为3 V的电压表V,需要 (填“串”或“并”)联一个阻值为 Ω的电阻R。
例3
串
990
将电流表改装为电压表需要串联一个电阻。
当电流表满偏时,根据串联电路的规律Ig(r1+R) =3 V,Ig=3 mA,解得R=990 Ω
(2)用改装后的电压表,测量未知定值电阻Rx(约100 Ω),器材有
A.电源E(电压为3 V)
B.滑动变阻器R1(最大电阻值10 Ω)
C.电流表A2(量程0.6 A,内阻约1 Ω)
D.电流表A3(量程30 mA,内阻约20 Ω)
E.导线、开关
①电流表应选 (填器材前的字母)。
D
由于电源电压为3 V,未知电阻约100 Ω,则回路最大电流约为0.03 A,电流表A2的量程太大,则应选电流表A3,故选D。
②为尽可能精确测量电阻值,请将设计电路图画在方框中。
答案 见解析图
为尽可能精确测量电阻,则滑动变阻器应采用分压式接法,且改装成的电压表内阻已知,电流表应采用外接法,电路图如图所示。
③计算Rx的表达式Rx = (假设所选电流表的读数为I,A1的读数I1,用I、I1、r1、R字母表示)。
由I1(r1+R)=(I-I1)Rx得Rx=。
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< 四 >
半偏法测电阻
1.“半偏法”测电流表的内阻
测量原理:实验电路如图所示。
(1)闭合开关S1前,将滑动变阻器R1、电阻箱R2的阻
值调到最大;
(2)闭合开关S1,调节R1的滑片使电流表A的指针满偏;
(3)再闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱R2的阻值,使电流表A的指针半偏;
(4)读取电阻箱的阻值R2,则RA=R2。
注意:R1接入电路的阻值越大,误差越小,故R1应选择总阻值较大的变阻器。
2.“半偏法”测电压表的内阻
测量原理:实验电路如图所示。
(1)闭合开关S之前,电阻箱R的阻值调到零,滑动变阻
器R'的滑片P滑到左端;
(2)闭合开关S,调节滑片P的位置使电压表V的指针满偏;
(3)保持滑动变阻器滑片位置不变,再调节电阻箱的阻值,使电压表V的指针半偏;
(4)读取电阻箱的阻值R,则有RV=R。
注意:R'应选总阻值较小的,有利于减小实验误差。
(来自教材)如图所示为使用半值法测量电流表内阻的实验电路图,其中G为待测电流表,它的内阻大约是几十欧,量程为0~30 mA。电源E两端电压约9 V,R1为滑动变阻器,R2为可读出电阻数值的电阻箱,阻值范围为0~999.9 Ω。首先断开开关S2,只闭合开关S1,调节R1,使得电流表G满偏(表针指到30 mA)。保持滑片P的位置不动,闭合开关S2,调节R2,使得电流表G半偏(表针指到15 mA),读出电阻箱R2的电阻值R,则电流表G的内阻即为R。
例4
回答以下问题:
(1)滑动变阻器R1的最大阻值至少为多少?
答案 300 Ω
只闭合开关S1,电流表G满偏时Ig=30 mA,滑动变阻器R1的最大阻值至
少为R1max==300 Ω
(2)测量值R比电流表内阻的真实值偏大还是偏小,为什么?
答案 偏小 见解析
因为当闭合开关S2时,R2与电流表并联,整个电路的电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,通过R1的电流变大,干路电流大于Ig=30 mA,当通过电流表电流为15 mA时,通过电阻箱的电流大于15 mA,由并联规律可知,此时电阻箱阻值小于电流表内阻,即测量值偏小。
(3)这种方法只适合测量阻值较小的电阻,为什么?
答案 见解析
因为待测电阻越小,电阻箱并入时对干路电流的影响越小,误差就越小,半偏时,电阻箱阻值与待测电阻阻值差异就越小。
某同学测量一量程为500 mV的电压表的内阻。实验所提供的器材有:待测电压表、滑动变阻器R1(0~20 Ω)、电阻箱R2、定值电阻R3(阻值20 Ω)、电池(输出电压约为1.5 V)、导线和两个开关。
该同学设计了如图甲所示的电路图,正确连接电路后进行了如下操作:
①把滑动变阻器R1的滑片滑到a端,闭合开关S2,并将电阻箱R2的阻值调到较大;
例5
②闭合开关S1,调节R1滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
③保持开关S1闭合、R1滑片的位置不变,断开开关S2,调整R2的阻值,当R2调节旋钮位置如图丙所示时,电压表的指针指在满刻度的处。
请回答下列问题:
(1)用笔画线代替导线将实物图乙补充完整;
答案 见解析图
实物图如图所示
(2)若图甲中电阻箱R2接入电路的阻值为596.0 Ω,则该电压表内阻为 Ω;
1 192.0
根据串联电路的分压特点有==2
代入数据解得RV=2R2=1 192.0 Ω
(3)在操作无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值R测 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值RV。在其他条件不变的情况下,若RV越大测量误差就越 (选填“大”或“小”)。
大于
小
实验中在断开S2,调整电阻箱接入电路阻值时,电路总电阻增大,根据
I=
可知总电流减小,滑动变阻器的左边部分电压增大,则电压表的指针指
在满刻度的处时,电阻箱两端的电压大于U,则有<=2
可得RV真<2R2=RV测
则实际测出的电压表内阻的测量值大于真实值;
若RV越大,滑动变阻器的左边部分电压变化小,电阻箱两端的电压越接近满偏电压的三分之一,测量误差就越小。
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< 五 >
电桥法测电阻
如图所示,R2、R3为定值电阻,R1为电阻箱,Rx为待测电阻。闭合开关S,调节R1的阻值,当电流表G的读数为零时φa=φb,即Uab=0,此时,R1、R2两端的电压相等,R3、Rx两端的电压相等,即=,可得=⇒Rx=。
某兴趣小组想要较精确地测量灵敏电流计G1的内阻Rg,实验室中可供利用的器材有:
待测灵敏电流计G1:(量程0~1 mA,内阻约500 Ω)
灵敏电流计G2:(量程0~2 mA,内阻约200 Ω)
定值电阻R1:(阻值为400 Ω)
定值电阻R2:(阻值为600 Ω)
电阻箱R:(0~999.9 Ω,最小调节量0.1 Ω)
滑动变阻器R3:(最大阻值300 Ω)
滑动变阻器R4:(最大阻值1 000 Ω)
直流电源:电动势1.5 V,开关一个,导线若干。
例6
该小组设计的实验电路图如图所示,连接好电路,
并进行实验。
(1)实验时,先将滑动变阻器和电阻箱的阻值调至接
近最大值,闭合开关,再调节滑动变阻器至合适位
置,且减小电阻箱的阻值。当G2的示数为0时,电阻箱的示数为750.9 Ω,G1的示数为0.80 mA,则G1的内阻Rg= Ω,实验中的滑动变阻器选用的是 (选填“R3”或“R4”)。
500.6
R3
当G2的示数为0时,电阻箱的示数为750.9 Ω,
则有=
可得G1的内阻为Rg=R=×750.9 Ω=500.6 Ω
此时电路总电流为I=I1+=0.80 mA+ mA≈1.80 mA
此时电路总电阻为R总=≈833 Ω
由于R并=≈556 Ω
则滑动变阻器接入电路阻值为R滑=R总-R并=277 Ω
可知实验中的滑动变阻器选用的是R3。
(2)该电源的内阻对G1的内阻Rg的测量结果 (选填“有”或“没有”)影响。
没有
根据=
可知该电源的内阻对G1的内阻Rg的测量结果没有影响。
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< 六 >
专题强化练
题号 1 2 3
答案 BC (1)见解析图 (2)R2
(3)a 0.2 (4)没有 (1)负 2 200
(2)①丙 ②B D ③
题号 4 5
答案 (1)A2 9 000 (2)见解析图 (3)8.0 150 191 (1)R1 ②105.0 (2)2 895.0
(3)偏小
对一对
答案
1
2
3
4
5
1.(多选)(2024·资阳市高二期末)“半偏法”常用来测电表的内阻,如图甲所示是用来测电流表内阻的常用电路,图乙是用来测电压表内阻的常用电路,以下说法正确的是
A.甲图中测量值偏大,R0越小测量误差越小
B.甲图中测量值偏小,R0越大测量误差越小
C.乙图中测量值偏大,R0越小测量误差越小
D.乙图中测量值偏小,R0越大测量误差越小
√
1
2
3
4
5
答案
√
在题图甲中,由于“半偏法”测电阻是在认为干路电流不变的情况下得出的,实际上当闭合开关S2后总电阻会变小,干路电流会变大,所以通过电阻箱的电流会大于通过电流表的电流,根据欧姆定律可知电阻箱的阻值小于电流表的内阻,即电流表内阻的测量值偏小;R0越大,则当S2闭合后,电路中电流的变化越小,则电阻箱R的电流越接近总电流的一半,误差越小,B正确,A错误;
1
2
3
4
5
答案
在题图乙中,从实验原理分析可知,当断开S2,由于电阻箱R的接入,使得电阻箱R与电压表V两端电压之和变大,调节电阻箱使得电压表示数为一半,则电阻箱R的电压大于电压表示数的一半,导致电压表内阻测量值也偏大,R0越小,则当断开S2时电阻箱R与电压表V两端的电压之和变化越小,电阻箱的电压越接近电压表示数的一半,其误差越小,C正确,D错误。
1
2
3
4
5
答案
2.某实验小组要用二氧化锡半导体型酒精气体传感器组装一个简易酒精测试仪,此传感器电阻随酒精气体浓度C的变化而变化,如图甲为该传感器电阻值随酒精气体浓度C的变化曲线。目前我国酒驾判定标准是“0.2 mg/mL≤C<0.8 mg/mL”,醉驾判定标准是“C≥0.8 mg/mL”。现有下列器材:
二氧化锡半导体型酒精传感器Rx
电源(电压为4 V)
电压表V(量程为3 V,内阻非常大,作为浓度
显示表使用)
1
2
3
4
5
答案
电阻箱R(最大阻值为999.9 Ω)
定值电阻R1(阻值为50 Ω)
定值电阻R2(阻值为10 Ω)
单刀双掷开关一个,导线若干
1
2
3
4
5
答案
(1)图乙是该实验小组设计的酒精测试仪电路图,请在图丙中用笔画线代替导线将实物图的电路连接完整;
答案 见解析图
1
2
3
4
5
答案
根据电路图可得实物图如图所示:
1
2
3
4
5
答案
(2)电路中定值电阻R0应选用 (选填“R1”或“R2”);
R2
对题图乙根据欧姆定律可得电压表读数为UV=·R0,电压表量程为
3 V,有UV≤3 V;根据题图甲可知C=0.8 mg/mL时Rx=10 Ω,则此时R0≤30 Ω,所以选择R2。
1
2
3
4
5
答案
(3)为了能够在电压表上直接读出酒精气体浓度C,该实验小组按照下列步骤进行调节并改刻表盘:
①电路接通前,先将电阻箱调为30.0 Ω,然后开关向 (选填“a”或“b”)端闭合,将电压表此时指针对应的电压刻度标记为
mg/mL;
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断变大,按照甲图数据将电压表上电压刻度线都标记为对应的“酒精气体浓度”;
③将开关向另一端闭合,这个简易酒精测试仪即可正常使用。
a
0.2
1
2
3
4
5
答案
本实验中利用电阻箱阻值和传感器电阻值进行等效替换,所以将电阻箱调为30.0 Ω后,需将电阻箱接入电路,即开关向a端闭合;根据题图甲可知当Rx=30 Ω时对应的酒精气体浓度为0.2 mg/mL。
1
2
3
4
5
答案
(4)该小组用组装好的酒精测试仪去对一位饮酒者进行测量,发现电压表指针位于中央刻度,则这位饮酒者呼出的酒精气体浓度_____
(选填“有”或“没有”)达到醉驾标准。
没有
当电压表指针位于中央刻度时有
·R0=1.5 V,解得Rx≈16.7 Ω
根据题图甲可知对应的酒精气体浓度小于0.8 mg/mL,所以没有达到醉驾标准。
3.某同学为了测量一个量程为3 V的电压表V0的内阻,进行了如下实验。
(1)他将多用电表选择开关调至电阻挡“×100”,对其进行欧姆调零,然后用电阻表的红表笔接电压表的 接线柱(选填“正”或“负”),黑表笔接电压表另一个接线柱,对电压表的内阻进行测量。表盘显示如图甲所示,可测得电压表的内阻为 Ω;
1
2
3
4
5
答案
负
2 200
1
2
3
4
5
答案
电阻表测量电阻时,电流从黑表笔流出电阻表,所以黑表笔接电压表正接线柱,红表笔接电压表负接线柱;
选择开关调至电阻挡“×100”,由指针所指位置可知,电压表的内阻为
RV=22×100 Ω=2 200 Ω
(2)为较准确地测定电压表V0的内阻,除待测电压表外,另准备有如下器材:
A.电压表V1(量程3 V,内阻r1约为2 000 Ω)
B.电压表V2(量程6 V,内阻r2约为5 000 Ω)
C.定值电阻R1(阻值R1=300 Ω)
D.定值电阻R2(阻值R2=2 000 Ω)
E.滑动变阻器R(阻值0~100 Ω)
F.电源E(电压为6 V)
G.开关S、导线若干
1
2
3
4
5
答案
①同学根据以上器材设计了如图乙、丙两种电路,你认为应选择_____电路较为合理;
1
2
3
4
5
答案
丙
②在合理的电路中,电压表V选 ,定值电阻R0选 (填仪器前的字母序号);
B
D
③若定值电阻R0阻值为R,待测电压表V0的读数为U0,电压表V的读数为
U,则待测电压表的内阻计算公式为RV= (用题中测得的物理量字母表示)。
1
2
3
4
5
答案
1
2
3
4
5
答案
为了准确测定电压表V0的内阻,需要得到流过V0的电流。乙图所示电路,流过V0的电流等于定值电阻R0和电压表V的电流之和,由于电压表V的内阻未知,所以无法求得流过V的电流,也就无法得到流过V0的电流。丙图所示电路,流过V0的电流等于定值电阻R0的电流,则有I=
电压表V0的内阻为RV==
为了减小V0和V的读数误差,应使它们的示数较大,则定值电阻R0选用R2,电压表V选择V2,当电压表V0满偏时,电压表V2也接近满偏。
1
2
3
4
5
答案
4.用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200 Ω),实验室提供如下器材:
电池组E:电压3 V;
电流表A1:量程0~15 mA,内阻约为100 Ω;
电流表A2:量程0~300 μA,内阻为1 000 Ω;
滑动变阻器R1:阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A;
电阻箱R2:阻值范围0~9 999 Ω,额定电流1 A;
开关S、导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值,请回答下列问题:
1
2
3
4
5
答案
(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表 (填“A1”或“A2”)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到 Ω,这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表。
A2
9 000
待测电阻两端加3 V电压时,电流约为I== A=15 mA
电流表A1测量电流;为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表A2与电阻箱串联改装成量程为3 V的电压表,需要将电阻箱阻值调为
R2=-RA2= Ω-1 000 Ω=9 000 Ω
1
2
3
4
5
答案
(2)在图甲中画出完整测量Rx阻值的电路图,并在图甲中标明器材代号。
答案 见解析图
1
2
3
4
5
答案
滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值,滑动变阻器应采用分压式接法,待测电阻阻值约为200 Ω,电流表A1内阻约为100 Ω,电压表内阻为
RV=1 000 Ω+9 000 Ω=10 000 Ω,
电流表应采用外接法,电路图如图所示
1
2
3
4
5
答案
(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图乙所示,可读出电流表A1的示数是 mA,电流表A2的示数是 μA,测得待测电阻Rx的阻值是
Ω(最后一空结果保留整数)。
8.0
150
191
1
2
3
4
5
答案
由题图乙可知,电流表A1的示数为8.0 mA,电流表A2的示数是150 μA;
待测电阻两端电压
U=I2RV=150×10-6×10 000 V=1.5 V
测得待测电阻Rx=≈191 Ω。
5.(2024·巴中市高二开学考)某同学将一个量程为0~1 mA、内阻未知的电流表G改装为量程为0~3 V的电压表,他先测量该电流表G的内阻Rg,再进行改装,然后把改装的电压表与标准电压表进行校准并进行误差分析。实验室准备的仪器有:
电源E(电压为4.5 V);
滑动变阻器R1(最大阻值为5 000 Ω,允许通过的最大电流约为0.02 A);
滑动变阻器R2(最大阻值为20 Ω,允许通过的最大电流约为1.0 A);
电阻箱R(最大阻值为999.9 Ω,允许通过的最大电流约为0.2 A);
标准电压表V0(最大量程为3.0 V,内阻约为4 000 Ω);
1
2
3
4
5
答案
已知阻值的定值电阻若干(可以用R'表示);
开关两个,导线若干。
他的操作过程如下:
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答案
(1)按如图a所示连接电路,其中滑动变阻器应选择 (选填仪器对应的符号)。测量电流表G的内阻Rg,其步骤为:
①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,保持开关S2断开,闭合开关S1,再调节滑动变阻器,使电流表G的指针指在满偏刻度Ig处;
R1
按题图a连接的电路,电流表满偏时,电路的总电阻为
R总===4 500 Ω
可知滑动变阻器应选择R1;
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②保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,再闭合开关S2,调节电阻箱R的阻值使电流表G的指针指在满偏刻度的一半处,即I=Ig,此时电阻箱上示数如图b所示,则电流表G的内阻Rg= Ω;
105.0
由题图b电阻箱的读数为R=105.0 Ω
由于滑动变阻器接入电路的阻值远大于电阻箱阻值和电流表G的内阻,因此保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,可认为电路的总电流保持不变,再闭合开关S2,调节电阻箱R的阻值使电流表G的指针指在满刻度的一半处,即I=Ig
则有IRg=(Ig-I)R,可得Rg=R=105.0 Ω
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(2)他根据所测出的电流表G的内阻Rg的值,通过计算后,在G上串联一个电阻R',就将电流表G改装成量程0~3 V的电压表V,则这个定值电阻的阻值R'= Ω;
2 895.0
在G上串联一个电阻R',电流表G改装成量程0~3 V的电压表V,则有Um=Ig(Rg+R')
解得R'=-Rg=2 895.0 Ω
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(3)他再用标准电压表V0对改装的电压表进行校准(如图c所示),由于实验中电流表G的内阻Rg存在系统误差,所以在校准过程中,同学会发现改装的电压表的示数总是比标准表的示数 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
偏小
用半偏法测电流表内阻时,由于电阻箱与电流表并联,使得电路总电阻减小,总电流变大,设电流表内阻实际值为Rg',
则有Rg'=(I总-)R>(Ig-)R
可得Rg'>R=105.0 Ω
可得Rg的测量值偏小,根据R'=-Rg可知改装电压表时,串联电阻R'的阻值偏大。校准时,改装电压表与标准电压表并联,两表电压相等,而改装电压表串联电阻R'的阻值偏大,因此通过改装电压表的电流值偏小,故改装的电压表的示数总是比标准表的示数偏小。
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答案
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本课结束
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