半偏法测电阻
半偏法测电表内阻
一、半偏法的设计原理
1．电流表半偏法 如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路．实验时：（1）、先断开开关S2，闭合开关S1，调节R1使电流表指针满偏．（2）、然后保持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Rg=Ｒ2．
G
S1
S2
R1
R2
图1
ห้องสมุดไป่ตู้
电压表半偏法 如图2所示是用半偏法测电压表内阻的电路．实验时： （1）、 先闭合开关S1和开关S2，调节R0使电压表指针满偏． （2）、 然后保持R0的滑片不动，断开开关S2，调节Ｒ，使电压表的指针半偏，则电压表的内阻RV＝Ｒ．
二、半偏法的系统误差分析 1．电流表半偏法测内阻的误差分析
RA的测量值小于真实值
2．电压表半偏法测内阻的误差分析
RV的测量值大于真实值
G
S1
S2
R1
R2
三、半偏法的实验条件
E尽量大 G S1 S2 R0 R2
。
等效替代法测电阻
R1
01
02
03
04
1 2
v
RX
v
甲、 乙
甲图中的电压表的电压U1、 乙图中的电压表的电压U2
比较法测电压表电阻
半偏法测电阻和测电源电动势及其内阻的测量误差
半偏法测电阻和测电源电动势及其内阻的测量误差1、半偏法测电阻测电流表内阻和测电压表内阻都可以用半偏法，《限流半偏法》（滑动变阻器R01限流法连接：因为测量电路的等效电阻太小）（测量结果偏小）（1）实验原理如图1所示，其中R01为滑动变阻器，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S1、S2，将R01阻值调到最大；②合上S1，调节R01，使电表G达到满偏；③保持R01阻值不变，再合上S2，调节R′，使G达到半偏；④断开S1，记下R′的阻值；⑤在R01>>R′时，G表的内阻R g=R′。
（3）误差分析本实验是在R01>>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，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′。
所以测量值比真实值偏小，而且R g越小，测量误差越小。
下面结合实验步骤用图示详细说明：实验操作顺序①按原理图连结好电路（如半偏法误差分析用图1所示），断开S1、S2，将R01阻值调到最大；（为了说明电流的变化情况在干路中有多连了一块相同的电流表G2，待测表为G1）②合上S1，调节R01，使电表G1达到满偏；此时另一块电流表G2的指针位置也在满刻度处（如半偏法误差分析用图2所示）③保持R01阻值不变，再合上S2，调节R′，使G1达到半偏（如半偏法误差分析用图3所示）；此时另一块电流表G2的指针位置由于并入R′已经越过了满刻度处（如半偏法误差分析用图4所示）④断开S1，记下R′的阻值；⑤在R01>>R′时，G1表的内阻R g=R′。
显然此时通过R′的电流I R'>I g/2，因此，R g>R′。
《分压半偏法》（滑动变阻器R02分压法连接：因为测量电路的等效电阻太大，测量结果偏大）（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。
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。
半偏法测电阻的原理
半偏法测电阻的原理
半偏法是一种常用于测量电阻的方法。
其原理是通过将电流分成两个分支，分别流过待测电阻和已知电阻，然后测量两个电阻上的电压，再根据欧姆定律计算待测电阻的阻值。
具体实验步骤如下：
1. 准备一个可调节的电流源和一个待测电阻。
将电流源与待测电阻串联。
2. 将待测电阻和一个已知电阻(称为校正电阻)并联，使两个电
阻之间没有电压差。
3. 测量并记录校正电阻上的电压，此时待测电阻上的电压为零。
4. 调节电流源，使电流在待测电阻和校正电阻之间均匀分配，即两个电阻上的电压相等。
5. 测量并记录待测电阻上的电压。
6. 根据欧姆定律，计算待测电阻的阻值。
假设校正电阻的阻值为Rc，校正电阻上的电压为Vc，待测电阻的阻值为Rx，待
测电阻上的电压为Vx，则由电流分配原理可知：
Rx / (Rx + Rc) = Vx / Vc
通过解上述方程，可以计算得到待测电阻的阻值Rx。
半偏法测电阻的优点是测量精度较高，且对电流源的要求较低。
但需要注意的是，电流源的内阻应远大于被测电阻和校正电阻的阻值，以确保电流的稳定性和分配均匀性。
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。
用半偏法测电阻及误差分析
江苏省姜堰中学二轮复习教学案用半偏法测电阻及误差分析用半偏法可以测量电流表的电阻（含灵敏电流计）、伏特表的电阻和未知电阻的阻值．如何设计实验电路，如何测量，怎样减少实验误差，下面分类解析．1、 用半偏法测电流表的内阻R g 电流表的内阻R g 的测量电路有图1和图2两种电路．应用图1电路测量电流表的内阻：步骤：（1）先闭会开关S 1和S 2，调节变阻器R ，使电流表指针指向满偏；（2）再断开开关S 2，仅调节电阻箱R /，使电流表指针指向半偏； （3）电流表的内阻等于电阻箱的阻值R /．实验仪器的基本要求：R << R /．表流表内阻误差分析：图1是串联半偏，因为流过R g 和R / 的电流相等，应比较它们的电压U g 和U 2的大小，S 2闭合时，两者电压之和和U =U g +U 2=U g +0= U g ，S 2断开时，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律得：总电流减少，R 的右端电阻、R 0和电源内阻三者电压之和减少，并联部分的电压U 并增大，即U 并= U g /2 +U 2/ > U g所以U 2/ > U g /2 ，R / > R g ．故测量值偏大．注：在图1电路中，R / 只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流计的电阻大一点就可以了．R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，要求R << R / ，以减小因闭合S 2而引起总电压的变化，从而减小误差．应用图2电路测量电流表的内阻： 步骤：（1）先将R 调到最左端，闭合S 1，断开S 2，调节R 使电流表满偏；（2）使R 不变，闭合S ２调节电阻箱R ’使电流表指到满刻度的一半；（3）此时电阻箱R ’的读数即为电流表的内阻R g ． 实验的基本要求：R >> R /． 表流表内阻误差分析图2是并联半偏，在半偏法测内阻电路中，当闭合S ２时，引起总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R ’的电流比电流表电流多，R ’的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R / 的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小．注：图2电路中，R ’只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表的1图1 图2电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器，也可用电阻箱或电位器，但其阻值要求较大，要求R >> R / ，以减小因闭合S 2而引起总电流的变化，从而减小误差．2、用半偏法测电压表的内阻 应用图３电路测量电压表的内阻 步骤：（1）先将R 调到最左端，闭合S 1和 S 2，调节R 使电压表满偏；（2）使R 不变，断开S ２调节R / 使电压表指到满刻度的一半；（3）此时电阻箱R / 的读数即为电压表的内阻R V ． 电压表内阻误差分析： 在半偏法测电压表内阻电路中，在断开S ２时，引起总电阻增大，滑动变阻器两端分得电压将超过原电压表的满偏电压，调节R ’使电压表半偏时，R / 上的电压将比电压表半偏电压大，故R / 的电阻比电压表的内阻大，所以测得电压表内阻偏大．注：在图3电路中，R / 只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，以减小因闭合S 2而引起总电压的变化，从而减小误差．3、用半偏法测未知电阻R x 的阻值拓展1：如果已知电流表的内阻为R g ，将一个未知的电阻R x 按图4连接，可以测出未知的电阻R x 的阻值． 步骤同图1；测量结果为：R x =R / - R g 误差分析如图3；拓展2：如果已知电流表的内阻为R g ，将一个未知的电阻R x 按图5连接，可以测出未知的电阻R x 的阻值．步骤同图2； 测量结果为：R x =R /- R g误差分析如图2 题例分析：例1（04天津理综）现有一块59C2型的小量程电流表G （表头），满偏电流为A μ50，内阻约为800～850Ω，把它改装成mA 1、mA 10的两量程电流表．可供选择的器材有：滑动变阻器R 1，最大阻值20Ω； 滑动变阻器2R ，最大阻值Ωk 100 电阻箱R '，最大阻值Ω9999定值电阻0R ，阻值Ωk 1；电池E 1，电动势1.5V ；电池2E ，电动势V 0.3；电池3E ，电动势V 5.4；（所有电池内图31图4图5阻均不计）标准电流表A 单刀单掷开关1S 和2S 采用如图6为 ；选用的电池为 小因闭合S 2最大阻值Ωk 100）要的电压为A μ50X Ωk 100=5V ，故选电动势4.5V 的3E ．同型题：1（05年江苏）将满偏电流I g =300μA 、内阻未知的电流表○G 改装成电压表并进行核对．(1)利用如图7所示的电路测量电流表○G 的内阻(图中电源的电动势E=4V )：先闭合S 1，调节R ，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S 2，保持R 不变，调节R ′，使电流表指针偏转到满刻度的32，读出此时R ′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值R g=Ω．(2)将该表改装成量程为3V 的电压表，需 (填“串联”或“并联”)阻值为R 0= Ω的电阻．答案：（1）100 （2）串联 9900例2（88年全国高考）如图8所示是测定电流表内电阻实验的电路图，电流表的内电阻约在100Ω左右，满偏电流为500μＡ，用电池作电源．某学生进行的实验步骤如下：①先将R 的阻值调节到最大，合上K 1，调节R 的阻值，使电流表的指针偏到满刻度．图7图8②合上K2，调节R′和R的阻值，使电流表的指针偏到满刻度的一半．③记下R′的阻值．指出上述实验步骤中有什么错误．答：．解析：②只调节R′，不能调节R同型题2（84年全国高考）测定电流表内电阻的实验中备用的器件有:A、电流表(量程0～100μA),B、标准伏特表(量程0～5V),C、电阻箱(阻值范围0～999Ω),D、电阻箱(阻值范围0～9999Ω),E、电源(电动势2V,有内阻),F、电源(电动势6V,有内阻),G、滑动变阻器(阻值范围0～50Ω,额定电流1.5A),还有若干电键和导线．（1）、如果采用图9所示的电路测定电流表A的内电阻并且要想得到较高的精确度,那末从以上备用的器件中,可变电阻R1应选用 ,可变电阻R2应选用 ,电源ε应选用．(用字母代号填写)（2）、如果实验时要进行的步骤有:A、合上K1；B、合上K2；C、观察R1的阻值是否最大,如果不是,将R1的阻值调图９至最大；D、调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度；E、调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半；F、记下R2的阻值．把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处:①；②；③；④；⑤；⑥．（3）、如果在步骤F中所得R2的阻值为600欧姆,则图9中电流表的内电阻R g的测量值为欧姆．（4）、如果要将第(1)小题中的电流表A改装成量程为0～5V的伏特表,则改装的方法是跟电流表联一个阻值为欧姆的电阻．（5）、图10所示器件中,一部分是将电流表改装为伏特表所需的,其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行核对所需的．首先在下面空白处画出改装和核对都包括在内的电路图(要求对0～5V的所有刻度都能在实验中进行核对),然后在图2上画出连线,将所示器件按以上要求连接成实验电路．图10答案：（1）.D,C,F （2）.CADBEF （3）.600. （4）、串,49400. （5）、图119图12。
半偏法测电阻
20XX-11-16李文浩子木高中物理昨天有同学QQ询问，半偏法需要掌握吗，理山是在20XX年全国卷II卷中考查了测电压表内阻的半偏法。
根据我自己的实际教学，我在北大清华班半偏法是必讲，以此是拓宽学生的知识面和物理思维，但是在普通班（当然普通班一个班考一本的人数在30左右，相对于北大清华班差一些，不是那种很渣的班级）不一定讲，在20XX届的时候我没有讲，这一届我给学生讲了，其理由也是因为20XX年高考出现过。
所以尽管考纲没有明确把半偏法列入考察范围，我推荐大家必需掌握，因为考纲并没有明确说半偏法不考，所以即使考到了也不超纲。
一、半偏法的前世今生新课改之前，课本有一个电学实验是《电表的改装》，也就是把表头改为电压表或者大量程的电流表。
在改装之前，需要测量表头的内阻。
由于表头的内阻小，满偏电流也很小，通常是微安级，其两端电压也特别小，实验室中没有测量如此小电压的电压表，所以常规测电阻的方法一一伏安法无法满足测量要求，因此必须另辟蹊径，于是半偏法应用而生。
大家可以翻阅新课标改革之前各地的高考题目，见到很多半偏法的题目，但是实行新课标之后，考纲只要求掌握电表改装的原理与方法，而删掉了电表改装的实验，所以自那以后，这个实验在高考试卷中销声匿迹。
直到20XX年才重现江湖。
老李的观点是，考纲说不考的一定不学，考纲没说考查的，根据实际情况去学。
下面给大家详细分析两种半偏法，包括误差分析。
二、恒流半偏法测表头电阻（此方法适合测量小电阻）1. 测量原理分析—人/电路图如下图，具体操作步骤是，第一步：合上S1,断开S2,调整滑动变阻器R,使表头G恰好满偏；第二步：闭合S2,保持R的阻值不变，调整电阻箱R1,使电流表半偏。
此时认为表头内阻Rg=Rlo注意，在开关S1闭合之前，滑动变阻器R应调到最大值；在开关S2闭合之前，变阻箱，应调到最大。
2. 测量误差分析（1）定量分析由此可见，此方法测量的是Rg与（r+R）并联的阻值。
完整版用半偏法测电阻及误差分析
完整版用半偏法测电阻及误差分析半偏法是电阻测量中常用的一种方法，其基本原理是通过对电阻两端加上偏置电压，测量电流和电压的关系，从而计算出电阻的数值。
本文将详细介绍半偏法测电阻的步骤以及误差分析。
一、半偏法测电阻的步骤1.准备工作a.将所需测量的电阻准备妥当。
b.准备一个恒定电压源，能够产生相对较小的电压（通常在1V左右）。
c.准备一个测量电流的电流表和一个测量电压的电压表。
2.建立电路a.将电阻连接到待测电路中，并将待测电路与电压源相连。
b.将电流表与电阻串联，测量电流。
将电压表与电阻平行，测量电压。
3.计算电阻值根据测得的电流和电压值，计算电阻的数值。
常用的计算公式是R=U/I，其中R为电阻值，U为电压，I为电流。
4.误差分析二、误差分析1.仪器误差a.电流表和电压表的实际测量值与理论值之间存在误差，称为仪器误差。
通常情况下，仪器误差会在一定的范围内。
b.仪器误差可以通过计算多次测量的平均值来减小，这可以提高测量的准确性。
2.环境误差a.环境因素如温度、湿度等可能会影响测量结果，称为环境误差。
这些因素可能导致电阻值的变化，从而影响测量结果的准确性。
b.为了尽量减小环境误差的影响，可以在较稳定的环境条件下进行测量，并避免温度变化较大的地方进行测量。
3.人为误差b.为了降低人为误差的影响，可以进行多次测量取平均值，并提前熟悉测量方法和操作规程。
4.综合误差a.综合误差是由仪器误差、环境误差和人为误差等诸多因素共同引起的测量误差。
为了减小综合误差，需要综合考虑各个因素对测量结果的影响，并采取相应的措施。
总结：。
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一、“半偏法”原理
如图（1），首先接通开关S 1调节R 1，使表头指针满偏；然后接通开关S 2并调节R 2，使表头半偏。
当R 1＞＞R 2时，表头内阻R g ≈ R 2。
二、“半偏法”测电压表内阻
1、 实验电路，如图（2）。
2、 实验步骤：
（1）按照电路图正确地连接好测量电路，把滑动变阻器R 1的滑片调到最右端，电阻箱R 的阻值调到最大。
（2）合上开关S 1和S 2，调节R 1，使电压表指针满偏。
（3）断开S 2，调节R 使电压表指针半偏。
（4）读出电阻箱接入电路中的电阻R ，则电压表内阻R v ≈ R 。
（5）撤除电路，整理器材。
三、电路思考
思考一：R v ≈ R 的条件是什么？
闭合S 1和S 2时：右
右
并11R R R R R V V +=
（R 1右即滑动片右边R 1的阻值）
闭合S 1，断开S 2时：
()()右
右
并
11'
R R R R R R R V V
+++=
当取R V ＞＞R 1时，即同时满足R V ＞＞R 1右和（R V +R ）＞＞R 1右，
图（１）
S 2
图（2）
则有：R并≈R1右R′并≈R1右
可见，R1左和R1右分压比例恒定，即U R V + U R = 恒量
所以，当电压表指针半偏时，有U R V =U R，即R v≈ R。
故，即R v≈ R的条件是：R V＞＞R1
思考二：为什么选择分压式电路？
由于实验室的滑动变阻器的最大阻值不大和电压表量程偏小等原因，使限流式电路中电压表的分压极易越过其量程，故该电路采用分压式。
当R V＞＞R1时，可视为分压器输出电压恒定，故当电压指针半偏时有：U R V =U R
思考三：实验中特别要注意的是什么？
当闭合S1、S2，调节R1使电压表满偏后，不能再调节R1的滑片位置，因为满足R V＞＞R1后，R1的输出电压是由R1右的大小决定的，要稳压输出，故R1的滑片不能再调动。
思考四：如何减小实验的误差？
因为断开S2，使电压表串联R后，R总增加，I总减小，R1左的分压减小，使R1右的分
压增大，当电压表半偏时，U R V稍小于U R，故应为R真＜R。
当取R测=R时，结论是：R测＞R真
若R V越大，U R V就越接近U R，则R V就越接近R。
所以，R V越大，R V的测量值R测相对于其真实值R真的误差就越小。
先分析恒流半偏法
电源的选取较简单：实验时电流不超过各个元件的额定电流。
在干路上的滑动变阻器的最大电阻要远大于电流表内阻（可使干路电流近似不变）。
在调节支路变阻箱时，是近似认为干路电流不发生变化（问题就在这）。
在闭合电阻箱那一条支路的开关调解半偏后，电路总电阻变小，干路电流变大（设由I变为I1），则调节电流表半偏后示数实际是调节为I/2，而此时I1/2>I/2，则电流表分流实际小于干路电流的1/2，根据I1/I2=R2/R1可得到，电表内阻实际小于电阻向现实的电阻。
再分析恒压半偏法
电源选取规则相同。
不需滑动变阻器。
需要变阻箱
设满偏时变阻箱示数是R1，调解后是R2，变阻器内阻是Rg。
则有Rg/(R1+Rg)=2Rg/(R2+Rg)这是假设电源外端电压不变，而实际由于电路电阻变大，外端电压变大Rg/(R1+Rg)=2Rg/(R2+Rg)已经不成立。