用电阻补偿法消除电流表内阻测量的系统误差

在现行高中物理教材中,电流表内阻的测量都采用半满偏法,用图1所示的电路。半满偏法是用电阻箱R_2的读数来表示电流表内阻的大小。系统误差的来源是,电流表内阻与R_2并联以后,闭合电路的总电阻变小了,闭合电路的电流也就增大了,因而调节到通过电流表的电流为半满偏时,通过R_2的电流必然大于半满偏值,故R_2读数与电流表内阻r_g相比,必然要偏小。半满偏法的系统误差是(r_g-R_2)/r_g=U_g/ε,其中,U_g是电流表的满度电压,ε是电源的电动势。所以半满偏法只有在ε(?)U_g时,用读数R_2     

利用“求差法”测电阻

1"伏安法"测电阻 伏安法测电阻是普通物理电磁学的一个经典实验,传统的实验方法有两种--电流表内接法(图1)和电流表外接法(图2).由于电流表的内阻RA和电压表的内阻Rv的存在,给实验带来系统误差.     

用伏安法测电阻实验中电路的选择

在“用伏安法测电阻”实验中，要么采用电流表内接电路（图1），要么采用电流表外接电路（图2）．因为电流表的内阻RA并不为零，电压表的内阻RV也不是无限大，无论采用哪一种电路进行测量，系统误差总是不可避免的，这就是所谓的“方法误差”．当待测电阻阻值R满足RWR＾时，用内接法测量所带来的误差可忽略不计．”当待测电阻阻值R满足RV＞＞R时，用外接法测量所带来的误差可忽略不计．但在一般阻值的情况下，应该选用何种电路来进行测量才能使误差较小呢？本文将从误差分析入手来进行讨论，最后得出一个联接方式选择的判断方法．1内接…     

伏安法测电阻中电表内阻的修正

在大学普通物理实验中，通常采用伏安法测量电阻，电路图如图1（a）、（b）所示．图1（a）为电流表外接法，图1（b）为电流表内接法．由图1（a）知即测量值R等于被测电阻尼和电压表内阻Rv的并联值．由图1（b）知即测量值R等于被测电阻Rx和电流表内阻RA的串联值．由式（1）和式（3）可见，由于电表内阻的存在，给测量结果带来了一定的系统误差．同时，由式（2）和式（4）可以看出，如果知道了电表的内阻RV或RA，便可对测量结果进行修正．但是，在电表内阻未知的情况下，用上述方法修正测量结果时，就显得比较繁琐．另外，采用电流表的内…     

测量电流计内阻的两种方法之比较

伏特计或安培计均由电流计改装而成 ,在改装之前需要测量电流计的内阻 .江苏省南通农业学校主编的全国中等农业学校教材《物理实践性训练指导》一书中介绍了半值法测量电流计内阻 ,图 1是其电路原理图 .合上开关Ｋ1 ,调节Ｒ使电流计指针偏转到满刻度 ,则Ｉｇ=ＥＲ Ｒｇ(1)再合     

用图象法讲解"欧姆表测电阻"效果好

在万用表的使用中,学生对用欧姆表测电阻,为什么要选择使指针在中心值附近一档,不易理解．在此我采用图象法讲解． 欧姆表测电阻的原理电路如图１所示．凡为表头内阻,Ｒｘ为待测电阻,Ｅ为电源,Ｒ为固定电阻．当被测电阻Ｒｘ接入电路时,电路的工作电流Ｉ为当Ｒｘ＝０时此时即是电路中电流满量程,Ｒｚ＝Ｇｇ＋Ｒ为欧姆表综合内阻．（１）式可写为当Ｒｘ＝　　时,Ｉ＝０仪表没有偏转,该点定为欧姆表电阻无穷大（　）．刻度．当电阻Ｒｘ值从零到无穷大范围内变化时,指针的偏转角也在０　　刻度范围内变化．欧姆表刻度与电流表刻度是…     

电流表改装成电压表实验误差几问

电压表是由电流表串联一定的分压电阻所组成的．为了计算分压电阻需测定电流表的两个基本参量，即满偏电流Ig和电表内阻rg．图1是测量满偏电流的电路图．调节可变电阻的值，当被测电表指针满偏时，标准表上的读数就是被测表的满偏电流Ig．     

利用另一种"求差法"测电阻

1"伏安法"测电阻 伏安法测电阻是普通物理电磁学的一个经典实验,传统的实验方法有两种--电流表内接法和外接法.由于电流表的内阻RA和电压表的内阻Rv的存在,给实验带来系统误差.     

减小伏安法测电阻系统误差的办法

伏安法测电阻是物理学的一个基本实验,一般采用电流表的内接法或外接法,原理非常简单.但由于电压表和电流表内阻的影响,实验中会产生一定的系统误差.本文将对该误差作一简要分析并介绍几种消除误差的办法. 1 伏安法测电阻的系统误差设被测电阻为R_x,电流表内阻为R_A,电压表内阻为R_v.电流表内接: 测得阻值R_1=R_x R_A>R_x. 只有当R_A=0时,R_1=R_x.一般有R_x>>R_A时,R-1≈R_x. 电流表外接:     

伏安法测量实验中系统误差的处理

1测量电路及实验原理在选择电流表内接电路时,设伏特表读数为U,电流表读数为I,测测量值Rx为:Rx=U/I=R+RA(1)可见,Rx>R图1电路图即:R=Rx-RA(2)式中R为待测电阻阻值,RA为电流表内阻。若能精确地提供RA的值,根据式(2)可准确计算阻值R。由于电流表内阻在不同的量程下不同,而且受实验环境的影响,因此,RA不能靠实验室提供,需要在实验中测量得到。如图1所示,合上K1、K2,在伏特表、电流表中读取数据:U1、U2、I,则:RA=(U1-U2)/I(3)事实上,这是测量微小电压降的方法。实验中,电流表的内阻较小,故电流表两端的电压降很小,用上述方法可以…     

测电表内阻的三种特殊方法

电学实验中经常要用到各种电表，如电压表，电流表，毫安表，检流计等，测量这些电表的内阻是电学实验的重要内容．常规的测量方法有半偏法和替代法．利用半偏法测内阻的实验要调节电阻箱，因为阻值的变化难以绝对保证所分得的外端电压不发生变化，而半偏法测内阻正是基于外端电压不变这一前提条件，所以会带来系统误差．替代法测内阻则跟电阻箱的精度有很大的关系．各种电表的内阻的测量可以根据电表本身的特点还可采取其他的特殊方法，如电桥法、两表相串法、交换法等．针对具体情况采取相应的特殊测量方法可以收到很好的实验效果．下面对这三种测内阻的特殊方法分别予以介绍．     

伏特计—安培计法测电阻与补偿法测电压

“伏特计-安培计法测电阻与补偿法测电压”是电学基础实验之一,所用原理极简单——欧姆定律,实验方法也简单——通过测量流过待测电阻的电流及其二端的电压降而得其阻值。最简单的做法是用电流表及电压表分别测出电流及电压(以下简称为伏-安测量),则R_x=V/I。但由于电表内阻并非理想(电流表不为0,电压表不为∞),因此当用电压表测量R_x二端电压时,电流表测出的电流包含着电压表中通过的电流;而若电流表测量R_x中流过的电流,则电压表测出的电压包含电流表上的电压降,当这些额外的电流或电压值与待测电阻上通过的电流或电压降可相比拟时,这种方法上的系统误差将影响结果的正确性。克服该系统误差的方法是用补偿法测电压,即利     

注意学习减小实验误差的方法

学习物理知识离不开实验,但实验却总有误差,影响人们对物理现象的本质的认识。对于我们中学生来说,必须注意学习减小误差的方法。测量电流表内阻时,我按书上介绍的方法:①按图1接上电路;②调节R使G达到满偏(Ig),记下变阻箱此时阻值R_1;③增大变阻箱值,使G指到刻度之半     

双伏单安法测电阻

用伏安法测量电阻 ,最大的不足是伏特表、安培表的内电阻对待测电阻的测量值有着较大的影响 .文献 [1 ]～ [4]对伏安法进行了改进 .受其启发 ,本文给出双伏单安法测电阻 .双伏单安法测电阻的电路见图 1 ,用伏特图 1　双伏单安法测电阻表 V,V′和安培表 A来完成对待测电阻 Rx两端电压及通过的电流强度的测量 .闭合开关K′,K,调节 RS′,使各电表的指针偏转均在正常工作范围 ,并调节 RS,使伏特表 V的示数 U0 等于 V′的示数 U0 ′的一半 (此后不得调动 RS) ,这时有Rx =RS∥ RV (1 )待测电阻 Rx 两端电压 Ux0 满足Ux0 =U0 =U0 ′/ 2 …     

基于串并联电阻法的半偏思想测量电表内阻

利用中学物理实验中半偏法测量电表内阻的思想,通过给电表并联和串联电阻,调节串并联电阻的阻值使电表指针达到满偏和半偏的方法测量电表内阻,拓展了测量电表内阻的方法。     

如何做好P—R图象

研究电源的输出功率和负载的关系是一个重要的电学实验,也是对学生进行图象教学的典型实验.我校学生用的实验器材为WYJ-20/2A高精度直流稳压电源、C31-A型电流表(0.5级)、J236-1型电阻箱(0.5级)、开关、导线等.实验电路图如图1所示,R为负载,R0为定值电阻,充当电源的假内阻,当E、R0调到一定值(如E=6.0 V,R0=10.0Ω)后,调节R的阻值,测量电路中的电流I,计算输出功率P=I2R,在坐标纸上作出P-R图象,可直观地反映输出功率与负载电阻的关系,其图象如图2所示.     

运用“思维可视化”进行课堂教学一例--将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表

小量程电流表（又称表头），表头的三个主要参数：①内阻Rg--小量程电流表○G的电阻。②满偏电流Ig--小量程电流表○G指针偏转到最大刻度时的电流。③满偏电压Ug--小量程电流表○G通过满偏电流时，加在它两端的电压。     

正确测定RLC串联电路暂态过程的临界阻尼电阻

用示波器观察RLC串联电路电容C上电压暂态过程的线路如图1所示.对于不同的电阻R充电时电容器C上的电压uC和时间Z的波形如图2所示.其中1为欠阻尼状态（R2＜4L／C），ⅡE为过阻尼状态（R＞4L／C），Ⅲ为临界阻尼状态（R2=4L／C）.临界阻尼状态是欠阻尼状态与过阻尼状态之间的过渡状态.对应于临界阻尼状态的电阻R为临界阻尼电阻，理论值图1图2实验测定临界阻尼电阻的一般方法是改变电阻箱的阻值R从小变大，使电路从1状态逐渐进入Ⅲ状态.当欠阻尼振荡的振幅衰减到示波器荧光屏不能分辨时，相应的电阻为临界阻尼电阻.用此方法确定的临界…     

改进测电阻方法

1测量电阻器的电阻Rx 常用电流表的内接法或外接法伏安法测Rx.由于忽略RV、RA的影响,实验测量存在系统误差.减小误差测法如图1、图2所示.     

对一条测量要求的诠释

由湖北省教学研究室编写的《高二物理实验报告》（湖北教育出版社1996年3月）第13页“用欧姆表测电阻”实验中，对欧姆表的使用提出了一条要求：应尽可能利用欧姆表刻度盘标尺的中间部分刻度．实验中提出这一测量要求有什么意义？其原理何在？本文将从分析测电阻的相对误差人手，对这一测量要求进行解释．图1表示用欧姆表测电阻Rx的电路示意图．设欧姆表的内阻为r（包括电流表的电阻、变阻器的有效电阻和电池内阻），电地的电动势为ε，当两表笔短接调零（Rx=0）时，电路中的电流应达到电流表的满偏电流IR，则当被测电阻Rx接入电路时．电…