组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 电学实验 > 半偏法测量电表内阻 > 半偏法测灵敏电流计内阻的电路设计和实验步骤和误差分析
题型:实验题 难度:0.4 引用次数:1310 题号:18881993
在把电流表改装成电压表的实验中,要将量程为200μA的电流表G改装成量程为5V的电压表,电流表G的内阻约几百欧。提供的实验器材如下:
干电池(电动势E约为1.5V,内阻r约为10Ω)、电阻箱R1R2(均为0~99999.9Ω)、开关、导线若干。
(1)先利用如图甲所示的电路,测出电流表G的内电阻Rg,有关实验测量的操作步骤如下:
①按照图甲连接好电路,电阻箱R1R2阻值均调至最大,开关S1S2均断开;
②只闭合S1,调节电阻箱R2使电流表G满偏,此时电阻箱R2的阻值为6990.0Ω;
③再闭合S2,调节电阻箱R1使电流表G半偏,此时电阻箱R1的阻值为470.0Ω,由此可得电流表G内阻Rg的测量值为______Ω。
   
(2)测量电流表内阻时,为了减小测量误差,要求R2远大于Rg(比值越大,测量误差越小),本实验中R2虽比Rg大,但两者之比不是很大,因此导致Rg的测量误差较大。通过分析可知,Rg的测量值______真实值(填“大于”或“小于”)。
(3)为减小Rg的测量误差,可以通过补偿回路总电阻的方法,即把半偏时回路的总电阻的变化补回来。实际操作如下:在(1)后,再把R2先增加到______Ω(用第(1)问中的有关条件求得具体数值),再闭合S2调节R1使电流表G半偏。用这时R1的读数表示Rg的测量值,如此重复操作多次补偿即可使误差尽量减小。
(4)通过多次补偿测量,最终取Rg=500Ω,为完成上述改装,需要用一个______Ω的电阻与电流表串联。用改装后的电压表,按图乙所示的电路测量未知电阻Rx。若测量未知电阻Rx时,电流表的读数为0.20A,而改装后的电压表的表头(刻度盘仍为原电流表的刻度如图丙所示),那么Rx的测量值为______Ω。
      
2023·广西桂林·二模 查看更多[5]

相似题推荐

实验题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐1】某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻,考虑到水果电池组的内阻较大,为了提高实验的精度,需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表,该同学便充分利用这块表,设计了如图所示的实验电路,既能实现对该电压表内阻的测量,又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量。该同学用到的实验器材有:待测水果电池组(电动势约4V、内阻约),双向电压表(量程为2V、内阻约为),电阻箱(0~),滑动变阻器(0~),一个单刀双掷开关及若干导线。
(1)该同学按如图1所示电路图连线后,首先测量了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤:
①将R1的滑动触片滑至最左端,将开关S拨向1位置,将电阻箱阻值调为0;②调节R1的滑动触片,使电压表示数达到满偏U;③保持R1不变,调节R2,使电压表的示数达到,读出电阻箱的阻值,记为R0,则电压表的内阻RV=__________

(2)若测得电压表内阻为,可分析此测量值应__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(3)接下来测量电源的电动势和内阻,实验步骤如下:
①将开关S拨至__________(填“1”或“2”)位置,将R1的滑片移到最__________端,不再移动;
②调节电阻箱的阻值,使电压表的示数达到一合适值,记录电压表的示数和电阻箱的阻值;
③重复第二步,记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。
(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R,作出图像,如图2所示,其中纵轴截距为b,斜率为k,则电动势的表达式为__________,内阻的表达式为__________
2020-05-11更新 | 2298次组卷
实验题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】近年来,我国打响了碧水保卫战,检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图1所示的流量计,用此装置测量污水(有大量的正、负离子)的电阻,进而用来测污水的电阻。测量管由绝缘材料制成,其直径为D,左右两端开口,匀强磁场方向竖直向下(未画出),在前后两个内侧面AC上固定有竖直正对的金属板作为电极(未画出,电阻不计),金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计连接,管道内始终充满污水,污水以恒定的速度v自左向右通过。

(1)利用图2中的电路测量灵敏电流计G的内阻,实验过程包含以下步骤:
A.调节,使G的指针偏转到满刻度,记下此时G1的示数
B.分别将的阻值调至最大;
C.合上开关
D.合上开关
E.反复调节,使G1的示数仍为,G的指针偏转到满刻度的一半,此时的读数为
①正确的操作步骤是____________________;②测出灵敏电流计内阻为_____________________
(2)用游标卡尺测量测量管的直径D,如图3所示,则___________cm。
(3)图1中与A极相连的是灵敏电流计的___________接线柱(填“正”或“负”)。
(4)闭合图1中的开关S,调节电阻箱的阻值,记下电阻箱接入电路的阻值R与相应灵敏电流计G的读数I,绘制图像,如图4所示,则污水接入电路的电阻为___________。(用题中的字母abcvD表示)
2022-05-24更新 | 3491次组卷
实验题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】实验室中有一只内阻未知,量程为2mA的电流计,现要把它改装为一只电压表。在改装前首先设计了如图所示的电路测量该电流计的内阻,已知电源为内阻可忽略不计的学生电源,R1的实际阻值很大。

(1)某同学在测量电流计的内阻时,进行了如下的操作:将可调电阻R1R2的阻值调至最大,仅闭合电键S1,调节电阻箱R1,同时观察电流计直到读数为2mA为止,然后________
A.保持电键S1闭合,闭合电键S2,同时调节电阻箱R1R2,直到电流计读数为1mA为止,记下电阻箱R2的阻值
B.保持电键S1闭合,闭合电键S2,仅调节电阻箱R2,直到电流计读数为1mA为止,记下电阻箱R2的阻值
(2)通过(1)操作,若R2=100Ω,则测得电流计的内阻为________Ω;
(3)根据以上测量的数据,如果将该电流计改装成量程为3V的电压表,则应将该电流计_______(选填“串”或“并”)联一定值电阻,该定值电阻的阻值为______
(4)该同学将改装后的电压表用于测量某电阻两端的电压,其测量值与真实值相比______(选填“相等”、“偏大”或“偏小”)。
2020-07-03更新 | 1018次组卷
共计 平均难度:一般