明晰原理 逻辑分析

——论电表改装、误差分析及校准修正

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电表的结构认知、电表读数、内阻测量、电表改装、电表校准、电表修正等是高中物理教学中的常见问题，在各级各类测试中，电表问题也是常见的题型，并在近年高考中时常出现.由于电表类问题涉及知识点较多，分析过程中需要清楚电表工作原理，逻辑思路清晰，推理过程严谨，故学生在学习及相关问题的处理过程中感到困难重重，甚至望而却步.本文结合教学过程中学情反馈，教学感悟，就电表内阻测量、电表改装、误差分析、校准修正等进行系统的讨论，希望有助于学生对电表相关问题的理解和掌握.

常用的电压表和电流表都是由小量程的电流计◎（表头）改装而成的，表头的工作原理涉及磁场对通电导线的作用.从电路的角度来看，表头就是一个电阻，遵从欧姆定律.表头与其他电阻的不同，仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的.

电流计⑥的电阻Rg叫做电流计的内阻，指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流，电流计◎通过满偏电流时加载它两端的电压Ug叫做满偏电压，由欧姆定律可知：U-= I-RG.

一、电流计◎内阻测量

高中阶段，对于电流计◎内阻的测量通常采用“限流半偏法”和“分压半偏法”，具体的测量方法如下：

1.限流半偏法

（l）电路图：限流半偏法测量电流计⑥的内阻，电路如图1所示：

（2）操作步骤如下：

①断开S2，闭合S1，调节R0，使电流计G满偏为Ig;

②保持R0不变，闭合S2，调节电阻箱阻值R，使电流计⑥的读数为Ig/2;（开始R阻值最大，逐渐减

③读出此时的电阻箱显示的阻值，此阻值可认为是电流计◎内阻Rg的阻值，即：

Rg=R.

（3）误差分析

对于限流半偏法，根据误差分析可知，闭合电键S2后，在调节电阻箱阻值时，电路总电阻减小，干路电流随阻值的减小而增大，则当电流计◎电流半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计⑥的电流，所以此时测量电流计◎的内阻将小于电流计⑥内阻的真实值，即R测

这是系统误差造成的，为了减小系统误差，减小干路电流的变化，应选用阻值较大的滑动变阻器R。（剩余2127字）