082半偏法测电阻的原理及其思维方法的迁移 精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题
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2025-01-03
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082 半偏法测电阻的原理及其思维方法的迁移
一.必备知识
1.半偏法测电表的内阻
实验
原理
半偏法测电表内阻的两种情况
① 半偏法测电流表的内阻
R
A：如图甲所示，闭合 S1，断开 S2，调节滑动变阻器
R
1，使电流表 达到满偏值
I
0；保持
R
1不变，闭合 S2，调节电阻箱
R
2，使电流表
的读数等于，然后读出电阻箱
R
2的阻值
R
2′，则有
R
A＝
R
2′。
② 半偏法测电压表的内阻
R
V：如图乙所示，闭合 S，将电阻箱
R
4的阻值调为零，
调节滑动变阻器
R
3，使电压表达到满偏值
U
0；保持
R
3的阻值不变，调节
R
4，使电
压表的示数为，记下此时电阻箱的示数
R
4′，则有
R
V＝
R
4′。
方法
突破
两种半偏法的比较(结合图甲、乙)
测电流表内阻
R
A测电压表内阻
R
V
实验条件
R
1≫
R
A
R
3≪
R
V
误差产
生原因 闭合 S2后，总电流变大，
IR
2>
R
4连入后， 与
R
4两端的电压
变大，
UR
4>
测量结果
R
A 测＝
R
2′<
R
A
R
V 测＝
R
4′>
R
V
2.说明：
① 半偏法测电流表的内阻时，只有当
R
1≫
R
A(
R
1≫
R
2)时，
R
A 测≈
R
A。
R
1≫
R
A、
R
1≫
R
2为选器
材提供依据，即
R
1应选阻值较大的电阻；在安全范围内电源应选电动势较大的。
② 半偏法测电压表的内阻时，只有当
R
3≪
R
V(
R
3≪
R
4)时，
R
V 测≈
R
V。同理，
R
3≪
R
V、
R
3≪
R
4
也为选器材提供依据，即
R
3应选阻值较小的电阻；在安全范围内，电源应选电动势较大的。
3.半偏法思维方法的迁移
电阻与电表所在支路如果电压不变，当与电压表串联的电阻与电压表内阻相等时，分压
相等；如果与电压表串联的电阻是电压表内阻的 n 倍，则所分的电压是电压表的 n 倍。
二.典型例题
题型一：半偏法测电压表内阻
例1【2015 新课标 II-23】电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍。
某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法）实验室提供材料器材如下：
待测电压表（量程 3V，内阻约为 3000 欧），电阻箱 R0
(最大阻值为 99999.9 欧)，滑动变阻器 R1（最大阻值 100 欧，额定电压 2A），
电源 E（电动势 6V，内阻不计），开关两个，导线若干
（1）虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整
（2）根据设计的电路写出步骤： 移动滑动变阻器滑片滑到滑动变阻器最左端 ，闭合开关
S1、 S 2， 调节
R 1，使电压指针满偏；保证滑动变阻器的滑片的位置不变，断开
S 2，调节电阻
箱
R 0，使电压表半偏；读出电阻箱所示的电阻值，即为测得电压表的内阻
（3）将这种方法测出的电压表内阻记为 R1v 与内阻的真实值 Rv先比 R1v> R v （添“>”“=”或
“<”）主要理由是： 断开
S 2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路的总电阻增
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082 半偏法测电阻的原理及其思维方法的迁移
大，分得的电压也增大此时
R 0
的两端电压大于电压表的半偏电压，故
R 1v>Rv
题型二：半偏法的迁移与变式
例 2： (2016·全国卷Ⅱ)某同学利用图 a 所示电路测量量程为 2.5 V 的电压表 的内
阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱
R
(最大阻值 99999.9 Ω)，滑动变阻器
R
1(最大阻值 50 Ω)，滑动变阻器
R
2(最大阻值 5 kΩ)，直流电源
E
(电动势 3 V)，开关 1 个，
导线若干。
实验步骤如下：
① 按电路原理图 a 连接线路；
② 将电阻箱阻值调节为 0，将滑动变阻器的滑片移到与图 a 中最左端所对应的位置，闭
合开关 S；
③ 调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④ 保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00 V，记下
电阻箱的阻值。
回答下列问题：
(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“
R
1”或“
R
2”)。
(2)根据图 a 所示电路将图 b 中实物图连线。
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为 630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的
分压不变。计算可得电压表的内阻为________ Ω(结果保留到个位)，所求数值比真实值
（偏大、偏小、相等）
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082半偏法测电阻的原理及其思维方法的迁移一.必备知识1.半偏法测电表的内阻实验原理半偏法测电表内阻的两种情况①半偏法测电流表的内阻RA：如图甲所示，闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使电流表达到满偏值I0；保持R1不变，闭合S2，调节电阻箱R2，使电流表的读数等于，然后读出电阻箱R2的阻值R2′，则有RA＝R2′。②半偏法测电压表的内阻RV：如图乙所示，闭合S，将电阻箱R4的阻值调为零，调节滑动变阻器R3，使电压表达到满偏值U0；保持R3的阻值不变，调节R4，使电压表的示数为，记下此时电阻箱的示数R4′，则有RV＝R4′。方法突破两种半偏法的比较(结合图甲、乙)测电流表内阻RA测电压表...
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