第2講半偏法—高中物理實(shí)驗(yàn)方法（原卷版）江蘇省特級教師學(xué)科網(wǎng)特約金牌名師戴儒京用半偏法測電流表的內(nèi)阻例1．.現(xiàn)有一塊59C2型的小量程電流表G（表頭），滿偏電流為，內(nèi)阻約為800～850，把它改裝成、的兩量程電流表之前要測量表頭的內(nèi)阻?？晒┻x擇的器材有：滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值20；滑動(dòng)變阻器，最大阻值；電阻箱，最大阻值；定值電阻，阻值；電池E1，電動(dòng)勢1.5V；電池，電動(dòng)勢；電池，電動(dòng)勢；（所有電池內(nèi)阻均不計(jì)）標(biāo)準(zhǔn)電流表A，滿偏電流；單刀單擲開關(guān)和，單刀雙擲開關(guān)，電阻絲及導(dǎo)線若干。（1）采用如圖所示電路，寫出用半偏法測電流表的內(nèi)阻的主要實(shí)驗(yàn)步驟，及如何求得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2）為提高測量精確度，選用的滑動(dòng)變阻器為；選用的電池為。例2．將滿偏電流Ig=300μA、內(nèi)阻未知的電流表eq\o\ac(○,G)改裝成電壓表并進(jìn)行核對．(1)利用如圖所示的電路測量電流表eq\o\ac(○,G)的內(nèi)阻(圖中電源的電動(dòng)勢E=4V)：先閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再閉合S2，保持R不變，調(diào)節(jié)R′，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的，讀出此時(shí)R′的阻值為200Ω，則電流表內(nèi)阻的測量值Rg=▲Ω．(2)將該表改裝成量程為3V的電壓表，需▲(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值為R0=▲Ω的電阻．(3)把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對，試在答題卡上畫出實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物連接圖．例3．（１）甲同學(xué)要把一個(gè)量程為200的直流電流計(jì)eq\o\ac(○,G)，改裝成量度范圍是0～4Ｖ的直流電壓表。①她按圖１所示電路、用半偏法測定電流計(jì)eq\o\ac(○,G)的內(nèi)電阻rg，其中電阻R0約為１。為使rg的測量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中，電源E應(yīng)選用______________，電阻器R1應(yīng)選用______________，電阻器R2應(yīng)選用______________（選填器材前的字母）Ａ．電源（電動(dòng)勢1.5Ｖ）Ｂ．電源（電動(dòng)勢6Ｖ）Ｃ．電阻箱（0～999.9）Ｄ．滑動(dòng)變阻器（0～500）Ｅ．電位器（一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng)）（0～5.1）Ｆ．電位器（0～51）②該同學(xué)在開關(guān)斷開情況下，檢查電路連接無誤后，將R２的阻值調(diào)至最大。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是______________，______________，______________，______________，最后記錄R1的阻值并整理好器材。（請按合理的實(shí)驗(yàn)順序，選填下列步驟前的字母）Ａ．閉合S１Ｂ．閉合S２Ｃ．調(diào)節(jié)R２的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度Ｄ．調(diào)節(jié)R２的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半Ｅ．調(diào)節(jié)R１的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半Ｆ．調(diào)節(jié)R１的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度③如果所得的R１的阻值為300.0，則圖１中被測電流計(jì)eq\o\ac(○,G)的內(nèi)阻ｒ的測量值為______________，該測量值__________實(shí)際值（選填“略大于”、“略小于”或“等于”）。④給電流計(jì)eq\o\ac(○,G)__________聯(lián)（選填“串”或“并”）一個(gè)阻值為__________的電阻，就可以將該電流計(jì)eq\o\ac(○,G)改裝為量程4V的電壓表。（2）乙同學(xué)要將另一個(gè)電流計(jì)eq\o\ac(○,G)改裝成直流電壓表，但他不僅借到一塊標(biāo)準(zhǔn)電壓表、一個(gè)電池組E、一個(gè)滑動(dòng)變阻器和幾個(gè)待用的阻值準(zhǔn)確的定值電阻。①該同學(xué)從上述具體條件出發(fā)，先將待改裝的表eq\o\ac(○,G)直接與電壓表校準(zhǔn)。請你畫完圖2方框中的校準(zhǔn)電路圖。②實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)定值電阻Ｒ選用17.0時(shí)，調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值，電壓表的示數(shù)是4.0Ｖ時(shí)，表eq\o\ac(○,G)的指針恰好指到滿量程的五分之二；當(dāng)Ｒ選用7.0時(shí)，調(diào)整的阻值，電壓表的示數(shù)是2.0Ｖ時(shí)，表eq\o\ac(○,G)的指針又指到滿量程的五分之二。由此可以判定，表eq\o\ac(○,G)的內(nèi)阻ｒｇ是_______，滿偏電流是_______ｍA。若要將表eq\o\ac(○,G)改裝為量程是15V的電壓表，應(yīng)配備一個(gè)_______的電阻。答案：（1）①BCF②BCAE③300略小于④串19.7（2）①如圖所示；②3.00.5027.0新題速遞1.2019年高考全國1卷第23題．（10分）某同學(xué)要將一量程為250μA的微安表改裝為量程為20mA的電流表。該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為1200Ω，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為R的電阻與微安表連接，進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖（a）所示電路對改裝后的電表進(jìn)行檢測（虛線框內(nèi)是改裝后的電表）。（1）根據(jù)圖（a）和題給條件，將（b）中的實(shí)物連接。（2）當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0mA時(shí)，微安表的指針位置如圖（c）所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預(yù)期值，而是。（填正確答案標(biāo)號）A．18mAA．21mAC．25mAD．28mA（3）產(chǎn)生上述問題的原因可能是。（填正確答案標(biāo)號）A．微安表內(nèi)阻測量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于1200ΩB．微安表內(nèi)阻測量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻小于1200ΩC．R值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小D．R值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏大（4）要達(dá)到預(yù)期目的，無論測得的內(nèi)阻值是都正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R的電阻換為一個(gè)阻值為kR的電阻即可，其中k=。2.2019年高考全國3卷第23題.（10分）某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5Ω、量程為100uA的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對應(yīng)電流表表盤的50uA刻度。可選用的器材還有：定值電阻R0（阻值14kΩ），滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值1500Ω），滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值500Ω），電阻箱（0~99999.9Ω），干電池（E=1.5V，r=1.5Ω），紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。（1）歐姆表設(shè)計(jì)將圖（a）中的實(shí)物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻應(yīng)為Ω：滑動(dòng)變阻器選（填“R1”或“R2”）。（2）刻度歐姆表表盤通過計(jì)算，對整個(gè)表盤進(jìn)行電阻刻度，如圖（b）所示。表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為、。（3）校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向___kΩ處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應(yīng)的測量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測量。若校準(zhǔn)某刻度時(shí)，電阻箱旋鈕位置如圖（c）所示，則電阻箱接入的阻值為_______Ω。3.2017年全國卷第23題（9分）某同學(xué)利用如圖（a）所示的電路測量一微安表（量程為100μ

A，內(nèi)阻大約為2500Ω）的內(nèi)阻。可使用的器材有：兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1，R2學(xué)|科網(wǎng)（其中一個(gè)阻值為20Ω，令一個(gè)阻值為2000Ω）；電阻箱Rz（最大阻值為99999.9Ω）；電源E（電動(dòng)勢約為1.5V）；單刀開關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片。（1）按原理圖（a）將圖（b）中的實(shí)物連線。（2）完成下列填空：①R1的阻值為Ω（填“20”或“2000”）②為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖（a）中的滑動(dòng)變阻器的端（填“左”或“右”）對應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近。③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1。將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的