半偏法测电表G内阻的误差分析.doc

半偏法测电表G内阻的误差分析江西省赣州市赣南师范学院附属中学刘玉明(341000)内容提要:通过对半偏法测电表G内阻的原理分析,明确了半偏法实验中产生误差的原因以及影响误差大小的因素,从而为实验减少误差提供了可行的方法。关键词:半偏法内阻误差问题:如图所示,用半偏法测电流表G的内阻。下列说法中不正确的是()开关S1接通前,必须调节到高阻值处开关S2接通前,的阻值无需调节当电流表示数从满偏电流调到半偏电流时,中电流稍大于只要R的总阻值足够大,电源的电动势E的大小对实验误差没有影响这道****题的选项A,B,C是正确的,故“不正确”的答案是D。那么,电源的电动势E的大小对实验误差有什么样的影响呢?分析:半偏法测电表G内阻电路如右图所示。由于电源的内阻r一般很小,有r<<R,电路中的电流主要取决于电阻R、及的大小,因此假设电源内阻r=,调节变阻器R使电表G刚好读数为满偏时,根据闭合电路欧姆定律,有: ①然后闭合电键,保持变阻器R不变,调节电阻箱,使电表G读数恰好为满偏的一半,则 ②为电表G内阻与电阻箱并联的总电阻。根据串联并联电路的电压和电流与电阻的关系特点,可得: ③联立上面①②③式,解得: ④因此,当R>>时,可以近似认为: ⑤由以上分析可知,实验测量值比真实值要小,这是由于实验原理所产生的系统误差,误差大小为: ⑥对于某个电表G,满偏电流和内阻是确定的,也是定值。因此,由①式可得: ⑦把⑦式代入④式,化简得: ⑧因此,有: ⑨⑨式说明,用半偏法测某个电流表G的内阻时,所选用的电源电动势E越大,测量值与真实值间的误差就越小。因此,实验时,我们应尽可能选用电源电动势E大一些。但是,我们应注意到,上面的分析是在电源内阻r忽略的情况下。若考虑电源内阻r,情况又怎样呢?①式变为: ⑩②式变为: 由⑩②可得: 当R>>时,也可近似认为:同理可得:因此可见:误差与电源内阻r没有关系。附:(2004天津理综卷)现有一块59C2型