测量电路的选择与控制及半偏法知识点总结
半偏法测电阻原理
半偏法测电阻原理
半偏法测电阻是一种用于测量电阻值的方法。
它基于电流与电压之间的线性关系，并利用欧姆定律来计算电阻的值。
在半偏法测电阻的实验中，首先需要连接一个电源、一个测量电阻的电阻器和一个测量电流的电流表。
将电源的负极与电阻器的一端相连，再将另一端与电流表相连。
然后，将电源的正极与电阻器的另一端相连，形成一个闭合回路。
接下来，需要调节电源的电压，并通过电流表来测量通过电阻器的电流。
可以根据欧姆定律的公式电流（I）等于电压（V）除以电阻（R）来计算电阻器的电阻值。
半偏法测电阻的原理是利用了电流与电阻之间的线性关系。
当电流通过一个固定电阻时，其大小与通过它的电压成正比。
也就是说，如果电流增加，那么通过电阻器的电压也会增加。
因此，测量电流和电压的值，我们就可以计算出电阻的值。
需要注意的是，在进行半偏法测电阻时，要确保电源的电压是稳定的，并且在一个合适的范围内。
此外，测量时要注意保持电路的稳定，避免其他因素对测量结果的影响。
总之，半偏法测电阻是一种简单而常用的方法，可以用来测量电阻值。
通过电流与电压之间的线性关系和欧姆定律，我们可以计算出电阻的数值。
半偏法测电表内阻及电阻的测量方法总结
半偏法测电表内阻一、半偏法测量电流表的内阻方法步骤：1、按图接线，图中R 1 、R 2 为电阻箱2、先只合下S 1 ，调节R 1使电流表指针满偏.3、再合下S 2，保持电阻R 1不变，调节R 2使电流表指针半偏，记下R 2的值.4、若R 1＞＞ R 2，有Rg= R 2 误差分析：定性分析：电表满偏时，电表与1R 串联入电路，电路总电流为g I 电表半偏时，电表与2R 并联后再与1R 串入电路，近似认为干路电流未变化，而流过电表电流为2g I 则)2(2g g g g I I R I R -⋅=⋅得R R g =。
但是由于2R 的并入，电路总电阻R 总减小，干路电流增大，即22g g I I I >-，故g R R <，所测值偏小练习1、半偏法测电流表内阻实物连接：练习2、有一电流表○A ，量程为1mA ，内阻R g 约为100Ω。
要求测量其内阻。
可选用的器材有：A 、电阻箱R 0，最大阻值为99999.9Ω；B 、滑动变阻器甲，最大阻值为10k Ω；C 、滑动变阻器乙，最大阻值为2k Ω；D 、电源E 1，电压约为2V ，内阻不计； E 、电源E 2，电压约为6V ，内阻不计；F 、开关2个，导线若干。
采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下： a 、断开S 1和S 2，将R 调到最大； b 、合上S 1，调节R 使A 满偏；c 、合上S 2，调节R 1使A 半偏，此时可认为的A 的内阻R g ＝R 1。
试问（ⅰ）在上述可供选择的器材中，可变电阻R 1应该选 ；为了使测量尽量精确，可变电阻R 应该选择 ；电源E 应该选择 。
（ⅱ）认为内阻R g ＝R 1，此结果与R g 的真实值相比 。
（填“偏大”、“偏小”、“相等”）二、半偏法测量电压表电阻 方法步骤：1、按图接线，图中R 0 为电阻箱.2、把R 先滑到a 点，先合下S ，调节R 0=0，再调R 使电压表指针满偏;3、保持变阻器电阻R 不变，调节R 0使电压表指针半偏，记下R 0的值.4、若R 0＞＞ R ，有R V = R 0误差分析：定性分析：电表满偏时，表两端电压为g U ，电流为g I 。
电阻测量六种方法
电阻测量的六种方法电阻的测量是恒定电路问题中的重点，也是学生学习中的难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法，从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。
一．欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成：G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。
R是可变电阻，也称调零电阻，电池的电动势为E，内阻为r。
图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。
当红、黑表笔接上待测电阻Rx时，由闭合电路欧姆定律可知：I = E/（R+Rg+Rx+r）= E/（R内+R X）由电流的表达式可知：通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比，但存在一一对应的关系，即测出相应的电流，就可算出相应的电阻，这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2．使用注意事项：（1）欧姆表的指针偏转角度越大，待测电阻阻值越小，所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反，即左大右小；电流表、电压表刻度是均匀的，而欧姆表的刻度是不均匀的，左密右稀，这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。
（2）多用表上的红黑接线柱，表示＋、－两极。
黑表笔接电池的正极，红表笔接电池的负极，电流总是从红笔流入，黑笔流出。
（3）测量电阻时，每一次换档都应该进行调零（4）测量时，应使指针尽可能在满刻度的中央附近。
（一般在中值刻度的1/3区域）（5）测量时，被测电阻应和电源、其它的元件断开。
（6）测量时，不能用双手同时接触表笔，因为人体是一个电阻，使用完毕，将选择开关拨离欧姆档，一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。
二．伏安法测电阻1．原理：根据部分电路欧姆定律。
2．控制电路的选择控制电路有两种：一种是限流电路（如图2）；另一种是分压电路。
（如图3） （1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。
其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。
电表的校准和半偏法测量电阻
1.电压表，电流表都是由小量程电流表改装而成的，如图甲、乙所示
分别是电压表，电流表的改装图，以下说法正确的是（ C ）
A、若改装后的电流表示数比标准表稍小一些， 可以给并联电阻再并一个较大的电阻 B、若改装后的电压表示数比标准表稍小一些 ，可以给串联电阻再串联一个较大的电阻 C、小量程电流表内阻为Rg，并联一个电阻R， 改装后电流表量程是原来的 Rg R 倍
R
D、为实现对改装电表的逐格校准，可采用限 流式电路
2.某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是 毫安表的改装电路图. (1)已知毫安表满偏电流为1mA,表头上标记的内阻值为 120,和为定值电阻.若将开关S2扳到接线柱a,电表量程 为4mA；若将开关S2扳到接线拄b,电表量程为16mA.
则根据题给条件,定值电阻的阻值应选__1_0__Ω__，__3_0_Ω___.
(2)现用一量程为16mA,内阻为20的标准电流表对改装电表的16mA挡进行校准,校准时 需选取的刻度范围为1mA～16mA，电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计；滑动变阻器
有两种规格,最大阻值分别为800和1600,则应选用最大阻值为_1_6_0_0__的滑动变阻器.
(3)若由于表头上标记的内阻值不准,造成改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏
半偏法测大于Rg； （2）R是变阻器或变阻箱，R'是电阻箱。
2.步骤： （1）只闭合S1，调节变阻器R，使电流表读数满偏。 （2）保持滑片位置不变，再闭合S2，调节电阻箱，使电流表读数半偏。 （3）读出的R值，则Rg=R'
3.误差分析 分析：R并比Rg小些，干路中的电流I增大 了，所以，当电流表的读数半偏时，通 过R'中的电流大于I/2，所以R'小于Rg.
测量电路的选择与控制及半偏法知识点总结
知识点一，电表的改装一、电流计G 的原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用产生偏转的原理制成的，且指针偏角θ与电流强度I 成正比，即θ＝kI ，故表的刻度是 均匀 的。
电流表的主要参数有：表头内阻R g ：即电流表线圈的电阻满偏电流I g：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏； 满偏电压U ：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故U g ＝ I g •R g二、电流表改装成电压表改装的目的是：测量更大的电压方法：若量程扩大n 倍，则应给电流表 串 联一个电阻。
故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大 ，电压表的内阻越大。
扩大倍数： 接入电阻的阻值：三、电流表改装成电流表改装的目的是: 测量更大的电流扩大倍数： 接入电阻的阻值：故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小，电流表的内阻越小。
知识点二，电流表的内接与外接内接法与外接法的选择（1）直接比较法：（适用于Rx 、RA 、RV 的大小大致可以估计）g U n U =(1)R g g g U R R n R U ==-g I n I =1g g g RI R R R I n ==-① 当Rx ≫RA 时，宜用内接法，即大电阻用内接法；② 当Rx ≪RV 时，宜用外接法，即小电阻用外接法。
可记忆为“大内偏大、小外偏小”。
(2)公式计算法：（定量判断RX 相对大小的方法）(3)试触法：当Rx 、RV 、RA 阻值都未知时，如图3可把电压表的一个接线端分别接b 、c 两点，观察两电表的示数变化:（由图：接b ：外接法，电压准确，电流偏大。
接c ：内接法，电流准确，电压偏大。
）①若电流表示数变化明显，说明若接b （用外接）法，电压表分流太显著，实验误差大。
因此应接c （内接法） ② 若电压表示数变化明显，则说明若接c （内接法）电流表的分压作用显著，实验误差大。
则宜接b （外接法）。
小结：（1）Rx 大致已知：大内、小外。
（2）Rx 未知：试触法 若电压表示数有明显变化，即U U II ∆<∆宜外接。
半偏法
半偏法与改装专题1电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压。
如果要用它来测量较大的电流和电压，就必须进行改造，以扩大其量程。
万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来。
1、表头的主要参数的测定表头(毫安表、电流计)的主要参数：量程和内阻。
量程是指针偏转满刻度时可测的最大电流值g I ，也称满偏电流。
表头的线圈有一定内阻，用g R 表示。
测量内阻g R 的方法很多，本实验采用替代法。
考查方式一 测电表内阻两种半偏法测电阻1 限流半偏法（1）实验原理如图1所示，其中R 为电位器（或滑动变阻器），R′为电阻箱，G 为待测电表。
（2）实验操作顺序①按原理图连结好电路，断开S 1、S 1，将R 阻值调到最大；②合上S 1，调节R ，使电表G 达到满偏；③保持R 阻值不变，再合上S 2，调节R′，使G 达到半偏；④断开S 1，记下R′的阻值；⑤在R>>R′时，R g =R′。
（3）误差分析本实验是在R>>R′的情况下，并入R′后，对总电阻影响很小，即认为干路电流仍等于I g 时，近似认为R g =R′。
但实际上并入R′后，总电阻减小，干路电流I>I g ，通过R′的电流I R'>I g /2，因此，R g >R′即R 测<R 真。
所以测量值比真实值偏小，而且R g 越小，测量误差越小。
2 分压半偏法（1）实验原理如图2所示，其中R 为滑动变阻器，R′为电阻箱，V 为待测电表。
（2）实验操作顺序①连结电路，断开S ，并将滑片置于最右端，调节R′=0；②合上S ，调节滑动变阻器R ，使电表达到满偏；③保持滑片位置不动，调节电阻箱R ′的阻值，使电表半偏；④断开，记下R′的读数；⑤在R<<R′时，R v=R′。
（3）误差分析本实验是在R<<R′的情况下，串入R′后，对回路总电阻影响很小，可以忽略不计，即分压部分的电压保持不变，所以当电表半偏时，认为：R v=R′。
电阻测量方法汇总
电阻测量方法汇总电阻的测量是恒定电路问题中的重点，也是学生学习中的难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法，从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。
一．欧姆表测电阻 1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成：G 是内阻为Rg 、 满偏电流为Ig 的电流计。
R 是可变电阻，也称调零电阻， 电池的电动势为E ，内阻为r 。
欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。
当红、黑表笔接上待测电阻Rx 时，由闭合电路欧姆定律可知：I = E/（R+Rg+Rx+r ）= E/（R 内+R X ） 由电流的表达式可知：通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比，但存在一一对应的关系，即测出相应的电流，就可算出相应的电阻，这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2．使用注意事项：（1） 欧姆表的指针偏转角度越大，待测电阻阻值越小，所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反，即左大右小；电流表、电压表刻度是均匀的，而欧姆表的刻度是不均匀的，左密右稀，这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。
（2）多用表上的红黑接线柱，表示＋、－两极。
黑表笔接电池的正极，红表笔接电池的负极，电流总是从红笔流入，黑笔流出。
（3）测量电阻时，每一次换档都应该进行调零（4）测量时，应使指针尽可能在满刻度的中央附近。
（一般在中值刻度的1/3区域） （5）测量时，被测电阻应和电源、其它的元件断开。
（6）测量时，不能用双手同时接触表笔，因为人体是一个电阻，使用完毕，将选择开关拨离欧姆档，一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。
二．伏安法测电阻1．原理：根据部分电路欧姆定律。
2．控制电路的选择图 1图2控制电路有两种：一种是限流电路（如图2）； 另一种是分压电路。
（如图3）（1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。
其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。
04.半偏法测电阻
实验：半偏法测电阻一、半偏法测量电流表的内阻（测小电阻） 1. 测量原理电路图如图所示，第一步，闭合1S ，调节1R 使电流表指针满偏；第二步，保持1R 不变，再闭合2S ，调节电阻箱2R ，使电流表指针半偏，读出2R 的值，则2R R g 。
2. 误差分析：当闭合1S 并使电路电流为g I 时，闭合2S ，电路总电流大于g I ，故闭合2S 后，通过电流表的电流为2g I 时，通过2R 的电流大于2g I 。
由于2R 与电流表并联，故2R <g R .为减小实验误差，应使1R 远大于g R ，这样由于2R 的并入对电路中的电流影响不大。
3.注意事项（1）电阻箱2R 不能用滑动变阻器替代。
（2）1R 远大于g R 本质上指的是滑动变阻器接入电路中的阻值远大于g R 。
（3）在保证电路正常工作时，E 尽量选大一些。
二、半偏法测量电压表的内阻（测大电阻） 1. 测量原理实验电路图如图所示，第一步，闭合开关S 之前，将电阻箱R 的阻值调到零，滑动变阻器'R 的滑片P 滑到左端。
第二步，闭合开关S ，调节滑片P 的位置使电压表示数为满刻度0U 。
第三步，保持滑动变阻器滑片位置不变，再调节电阻箱的阻值，使电压表示数为021U （半偏）， 读取电阻箱的阻值R ，则有V R =R 。
2. 误差分析考虑到实际情况，当把电压表示数调为满刻度0U 后，再调电阻箱阻值，使电压表示数变为021U 时，加到电压表与R 两端的电压值实际已超过0U ，即此时电阻箱两端的电压值已大于021U 。
因此R >V R ,即测V R >真V R ,此种方法测量值偏大。
应使'R 远小于V R 。
3.注意事项（1）电阻箱R 不能用滑动变阻器替换。
（2）'R 远小于V R 本质上指的是'R 与并联的部分的阻值远小于V R 。
（3）在保证电路正常工作时，E 尽量选大一些。
综上所述，当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时，用电压半偏法，测量值偏大；当待测电阻远小于滑动变阻器总电阻时，用电流半偏法，测量值偏小。
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知识点一，电表的改装
一、电流计G 的原理和主要参数
电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用产生偏转的原理制成的，且指针偏角θ与电流强度I 成正比，即θ＝kI ，故表的刻度是 均匀 的。
电流表的主要参数有：
表头内阻R g ：即电流表线圈的电阻
满偏电流I g ：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏； 满偏电压U ：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故U g ＝ I g •R g
可记忆为“大内偏大、小外偏小”。
(2)公式计算法：（定量判断RX 相对大小的方法）
时，用内接法为大电阻即当
),(x V A x x
V
A x R R R R R R R R >>。
时，用内、外接法等效即当)(V A x x
V A x R R R R R
R R ==时，用外接法。
为小电阻即当),(x V A x x
V A x R R R R R R
R R <<
(3)试触法：当Rx、RV、RA阻值都未知时，如图3可把电压表的一个接线端分别接b、
c两点，观察两电表的示数变化:
（由图：接b：外接法，电压准确，电流偏大。
接c：内接法，电流准确，电压偏大。
）
①若电流表示数变化明显，说明若接b（用外接）
法，电压表分流太显著，实验误差大。
因此应接c（内接法）
②若电压表示数变化明显，则说明若接c（内接法）电流表的分压作用显著，实验误
差大。
则宜接b（外接法）。
小结：
（1）Rx大致已知：大内、小外。
（2）Rx未知：试触法
且划变接
1.优先限流接法，因为它电路结构简单，消耗能量少；
2.下列情况之一者，必须采用分压接法：
（1）当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值，采用限流接法不能满足要求时；
（2）当实验要求多测几组数据（电压变化范围大），或要求电压从0开始变化时；
（3）电源电动势比电压表量程大很多，限流接法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时时。
分压，电压的变化范围是0-E（滑动变阻器的两端接电源的正负极，滑片接一条支路，也
就并联在电路中）
限流，电压的变化范围是X-E（也就是不能调处0电压，这个是一端不接，也就是只连接两根导线，串联在电路中）
一般接电路优先考虑的是限流，因为，功耗小。
但是需要电压从0开始变化的时候，就要使用分压法了，测伏安特性的时候，一定要采用分压法。
知识点四.等效替代法测电阻
1.用电流表、电阻箱、滑动变阻器测电阻
①按图1电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动
变阻器的滑片p置于a端。
②闭合开关S1,S2，调节滑片p，使电流表指针指在适当的位置，
记下此时电流表的示数为I。
③断开开关S2，再闭合开关S3，并保持滑动变阻器滑片p位置
不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I。
④此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻Rx的阻值等效,即Rx=R0
2.用电压表、电阻箱、滑动变阻器测电阻
①按图2电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动
变阻器的滑片p置于a端。
②闭合开关S1S2，调节滑片p，使电压表指针指在适当的位
置，记下此时电压表的示数为U。
③断开开关S2，再闭合开关S3并保持滑动变阻器滑片p位置不
变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为U。
④此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻Rx的阻值等效,即Rx=R0
知识点五.半偏法测电表内阻
一．半偏法测电流的内阻
1、实验电路图：如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路．
2、实验步骤：
①先断开开关S2，闭合开关S1，调节R1使电流表指针满偏．
②保持R1不变，闭合开关S2，调节Ｒ2，使电流表的指针处于半偏
状态，则电流表的内阻R g=Ｒ2．
3、实验条件： ①滑动变阻器R1的阻值远大于电流表 的内阻，②选用电动势较大的电源
4、实验误差：R 测
<R
真。
当开关
闭合后，干路中的总电流是变大的，当电流表
半偏时，通过电阻箱
的电流比通过电流表的电流要大，根据并联分流规律可知，半偏法
测出的电流表的内阻要比电流表的实际内阻小。
为减小实验误差，应使滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，即，这
样就可近似认为开关闭合前后干路中的总电流是不变的。
另外，必须使用电动势较大的
电源。
二．半偏法测电压表的内阻
1、实验电路图：如图2所示是用半偏法测电压表内阻的电路．
2、实验步骤：
①先闭合开关S 1和开关S 2，调节R 0使电压表指针满偏；
②保持R 0的滑片不动，断开开关S 2，调节Ｒ，使电压表的指针半偏，则电压表的内阻R V ＝Ｒ．
3、实验条件：滑动变阻器的阻值R 0远小于电压表的内阻，
即，这样就可近似认为调节电阻箱的阻
值后，滑动变阻器的左端电阻分得的电压仍然为
满偏电压。
但事实上调节的阻值后，
分得的电压增大，当电压表半偏时，电阻
箱
两端电压比电压表两端电压要大，根据串联分压规律可知，半偏法测出的电压表的内
阻要比电压表的实际内阻大。
当
时，
近似成立，且选择电动势较小的电源也可以减小相对误
差，当然为使电压表指针能达到满偏，必须满足，故要选择电动势略大于电压表的
满偏电压的电源。