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高二物理实验半偏法控制总电路的滑动变阻器为啥要越大越好?
发表日期:2019-06-07 18:19| 来源 :本站原创 | 点击数:
本文摘要:高二物理尝试半偏法,节制总电路的滑动变阻器为啥要越大越好? 最初使微流计满偏,那干路中的滑动变阻器R1不是变成了定值电阻?那为啥还要R1越大越好? 11,668 1 条评论 Lance 帅而不淫,肥而不腻 51 人附和了该回覆 不邀自来。 起首改正一个错误,并不是所

  高二物理尝试半偏法,节制总电路的滑动变阻器为啥要越大越好?

  最初使微流计满偏,那干路中的滑动变阻器R1不是变成了定值电阻?那为啥还要R1越大越好?

  11,668

  1 条评论

  Lance

  帅而不淫,肥而不腻

  51 人附和了该回覆

  不邀自来。

  起首改正一个错误,并不是所有半偏法测电阻所选择的滑动变阻器都是越大越好。

  [这里我们只研究最根基环境下的滑动变阻器,至于各类变式的调查,仍是要就题论题的]

  (一)为了照应新讲课的伴侣,仍是先来引见一下什么是所谓“半偏法测电阻”。半偏法常用来丈量电表内阻,是高考物理尝试调查的热点。这类题中,我们认为电表满偏时通过的电流为半偏时的两倍,于是我们能够操纵该关系巧妙设想电路来丈量电阻,半偏法是比例法的一种特殊形式,本色不异,不再赘述,仅以1/2的比例(即半偏)为例,望大师触类旁通。

  (二)半偏法测电阻能够大致分为“电流表半偏法”和“电压表半偏法” 。

  (1)常见电路根基布局及计较道理如图。

  (图中②,电压表半偏法丈量内阻可拜见2015年课表全国卷Ⅱ理综第二十三题。该题中并未间接调查选择变阻器的问题,但研究一下有益于深刻理解误差缘由)

  (2)系统误差

  题主提出相关“定值电阻”的设法,明显没无意识到形成系统误差的缘由。如图,于电路平分离出两部门,姑且定名为丈量部门α和调整部门β。

  丈量中,误差阐发重点在闭合S2时。

  对①,闭合S2,

  来由串联变成并联,

  电阻值减小,于是α分压变小;而电表内阻不变,从而间接导致电表电流小于满偏!!

  再调整Ro,使电表半偏,这时

  Ro分得电流要小于电流表的半偏电流值(Io<Ix)

  ,也就是说我们

  高估了Ro的分流能力

  !!(即Ro此时的阻值小于要测的Rx!!)而半偏法认为Ro=Rx,也就是说要由电阻箱读得内阻Rx,所以测得阻值要小于现实内阻,丈量值偏小。

  要想减小如许的误差,我们能够尽量

  包管滑动变阻器R足够大

  ,来使α只分得极小的电压,使

  β在分压时能够占主导部门

  。如许一来,α的分压变化微乎其微,能够忽略。换句线时的电路局部布局变化会让α电压变小而导致误差,在R足够大时,这种变化会小到能够忽略。这就是我们要选足够大的滑动变阻器的缘由。[这大要就是题主想问的情景]

  我们能够类比看②。(稍有分歧,小我感受更难理解)

  对②,误差源自断开S2时串上了新的电阻,α电阻变大,使α分压变大(

  电源有内阻

  ),电压暗示数大于满偏;这时调整Ro使电压表半偏,就

  需要比电表内阻更大的电阻,Ro分得电压要大于电压表的半偏值(Uo>Ux)

  。我们低估了电阻箱Ro的分压能力,导致由Ro读出的电压表内阻丈量值大于现实值,即丈量值偏大。

  要想减小如许的误差,我们能够让滑动变阻器R阻值尽可能小。

  由并联电压相等可知,α电压必然时,β无效部门(即②中涂红部门)的长度占变阻器电阻丝总长的比例是不变的;不异的长度比例,阻值小的滑动变阻器无效部门电阻更小。由并联阻值的倒数加和关系我们晓得,并联后总阻值要小于更小的电阻的,在这里就表示为α和β并联后的电阻比β无效阻值还小;小到必然程度时,

  ②中电路的分压就由电源的内阻r占主导

  ,也就能够忽略断开S2分压变大带来的误差了。

  所以电压表半偏法反而要选择更小的滑动变阻器。[题主可能没有考虑到这类半偏法所代表的情景]

  出格提醒:大师最好不要盲目记结论,必需理解到能本人短时间内成功推导的程度。有些变式的谜底是与答主引见的根基环境分歧的。答主就曾吃过记结论的亏。下面就引见一个变式给你(这就是答主入的阿谁坑Orz)

  如图,这是个典型的比例法测电阻模子,跟①几乎一样。可是,你有没有想过,半偏法除了测电表内阻,反过来还能够用来测未知电阻Ro的阻值?流程同①,只是被动察看微流计的偏转比例。推导一遍你会发觉,这类情景下,测得Ro的阻值要偏大。

  (四)嗯。。相信题主以及其他对这个专题有迷惑的小伙伴跟着思绪拿支笔细心思虑,连系本身实践经验,再找出本回覆中提到的两个线年全国Ⅱ和上面坑答主的照片题),必然会有更深刻的理解。/当真脸 考前拿出来推一推,周末自习拿出来推一推,熟能生巧,到测验的时候碰到这类题你会很高兴!

  答主高三应届结业狗,以上全数是本人在那段奋斗光阴中的经验总结,谨以此协助学弟学妹少走弯路,协助学长学姐在后来者面前装逼撩妹。

  满满干货,码字不易,援用请说明出处,接待诘问。

  出格感激老友学霸@聂翔宇以及肥城市欧美中学13届物理组组长刘倩教员。

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  关于知友@东东东的问题,参考下图理解

  编纂于 2017-05-25

  附和 51

  23 条评论

  4 人附和了该回覆

  没错,只是滑动变阻器R尽量地大是起不到减小误差的感化的。当电动势不变时,使电流计满偏的R现实是个定值,因而,拔取的电源电动势也该当尽量地大,才能使R的“无效阻值”尽量地大,从而减小误差。

  给你一个新角度思虑一下,电流半偏法的误差在于并入电阻箱总电阻改变导致干路电流变化,那么利用恒流源就能够避免误差,恒流源的内阻能够认为是无限大的,那么滑动变阻器等效进电源内部,为了新电源内阻尽可能的大,滑动变阻器也应尽可能的大。同理电压半偏法的误差在于串入的电阻箱改变了原有电压,那么恒压源就能够处理此误差,此时,滑动变阻器并入电源作为等效电源的内阻应尽可能的小,就合适恒压源的要求。

  比来我们教研又提到了这个问题,就之前提及的等效为恒流源的概念我再弥补一下。就是一般环境下恒流源要求E越小,r越大,越趋近于恒定的电流。但因为利用的半满偏法中必需具有满偏的环境,而将满偏前提代入原有的公式会导致对E的要求消逝,而满偏前提中E与r的正相关会导致r越大E越大的现象,也就是你选择了一个大的滑动变阻器就必需婚配给它一个大的电源电动势,不然不满足满偏前提尝试就进行不了了。具体推导如下:

  这时Ro分得电流要(大)于电流表的半偏电流值,也就是说我们(低)估了Ro的分流能力!由于并联当前总电阻减小导致干路电流增大到大于I而待测电阻的那条歧路的电流为一半I所以R0分得电流大于一半I即半偏电流值此时Rx大于R0。。第二幅图阿谁滑动变阻器被短路不才看不出有什么用。。

(责任编辑:admin)
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