半偏法测量电压表内阻

实验目的

用半偏法测出电压表内阻，并分析误差的方向和减小误差的办法。

实验原理

滑动变阻器R1接成分压电路，电压表V与电阻箱R2串联后接在分压输出端。先将R2调为零，调R1使V满偏；保持滑片不动，增大R2使V半偏。此时R2与V串联，电流相同、电压各约为满偏电压的一半，故 Rv≈R2。实际上串入R2后分压输出部分电压略增大，R2两端电压大于一半，所以R2>Rv，测量值偏大。

实验器材

• 电压表
• 电阻箱（R2）
• 滑动变阻器（R1，阻值较小）
• 直流电源
• 开关
• 导线若干

实验步骤

1. 按分压接法连接电路，电压表与电阻箱串联，R2调为零，滑片置于输出电压为零处。
2. 闭合开关，调节R1使电压表满偏。
3. 保持滑片位置不动，增大R2使电压表指针半偏。
4. 读出R2的阻值，则 Rv≈R2。
5. 分析误差：比较测量值与真实值的大小。

实验现象与结论

调节R2使电压表半偏时，R2的阻值就是电压表内阻的测量值。由于串入R2后分压部分电压略增大，测量值大于真实值，即 R测>Rv。R1比Rv小得越多，误差越小。

注意事项

• 闭合开关前滑片放在输出电压为零处
• 半偏过程中不得再移动滑动变阻器滑片
• 选用总阻值较小的滑动变阻器

常见问题

半偏法测电压表内阻，测量值为什么偏大？

串入R2后分压输出部分总电阻变大，分得电压略增大，R2两端电压大于一半，故R2大于Rv。

为什么滑动变阻器要选阻值较小的？

R1远小于电压表内阻时，串入R2对输出电压影响小，保持输出电压近似不变，误差才小。