高中物理：怎样选择内接法与外接法
内接法与外接法的选择
测量电路内接法与外接法的选择【教学目标】1.理解伏安法测电阻的原理，会讨论伏安法测电阻的误差.2.准确选择安培表内接法和外接法。
【教学重点】1.伏安法测电阻的两种接法【教学难点】1.伏安法测电阻两种接法的测量误差的讨论2.测量电路的选择方法【教学方法】实验讨论【教学仪器】干电池、电键、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻、导线若干【教学过程】一、复习引入师：欧姆定律的内容是什么？生：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
师：它的公式是什么？ 生：R U I =。
引导学生由欧姆定律R U I =推出I U R =。
（板书：R U I =→IU R =） 二、新课教学 1.测量原理：根据欧姆定律的变形公式I U R =可知，要测某一电阻x R 的阻值，只要用电压表测出x R 两端的电压，用电流表测出通过x R 的电流，代入公式即可计算出电阻x R 的阻值。
误差原因：因为所用电压表和电流表都不是理想电表，即电压表的内阻并非趋近无穷大，电流表也在内阻，所以实验测量出的电阻值与真实值不同，存有误差。
测量方法：通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法：内接法和外接法2.选择电路：学生活动：请学生分组讨论，根据两种不同的接法，分别找出每种接法的缺乏之处互动讨论：甲组代表：因为电流表有内阻，在内接法的电路中电流表两端有电压，所以电压表测出的电压是电流表和待测电阻消耗的电压之和，比待测电阻两端的电压值大，利用R =IU 计算，这样测得的电阻值比真实值偏大，就产生了实验误差。
师：这位同学分析的非常准确，既然内接法测得的电阻值不等于真实值，请同学们根据电压表的示数U=U R +U A ，再利用欧姆定律计算一下，内接法测得的电阻值R 测实际等于什么？生：等于电流表与待测电阻的阻值之和（即R 测=A X R R +）。
师：甲组同学们分析得非常好，思考问题非常严谨，这的确是内接法电路存有的问题。
高中物理电学实验内接法外接法、测电阻的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测电源的电动势及内阻、半偏法
——以测电阻为核心的电学实验考查点(一)电路的选择1．电流表内接法与外接法的选择由于电流表内阻的分压作用，电压表由于电压表内阻的分流作用，电流表2．分压电路与限流电路的选择(1)以小控大用分压，相差无几用限流，即当滑动变阻器的阻值较小时，常采用分压电路；当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时，常采用限流电路。
若两种电路均可，则采用限流式，因为限流式损耗功率小。
(2)必须采用分压电路的情况有三种：①要求电压从零开始变化；②滑动变阻器太小，不能起到限流的作用；③限流电路不能获取有区分度的多组数据。
[例1](2016·浙江高考)某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。
采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R1，其阻值约为5 Ω。
(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a”或“b”)、导线②连接________(填“c”或“d”)。
(2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为________Ω。
(3)已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的110，若测R2的阻值，则最优的连线应选________(填选项)。
A．①连接a，②连接cB．①连接a，②连接dC．①连接b，②连接cD．①连接b，②连接d[解析](1)由于实验测量的是一个小电阻，故电流表应外接，因此导线①接a，由于采用分压电路，故导线②应接d。
(2)根据实验数据作出R1的伏安特性曲线如图所示，图线的斜率即为电阻R1的大小，由图像可知，R1＝4.6 Ω。
(3)设R1的边长为l，厚度为h，电阻率为ρ，根据电阻定律，得R1＝ρlhl＝ρh，R2的阻值R2＝ρl 10hl10＝ρh＝R1，故测量R2的电路同测量R1的电路，故选项B正确。
[答案](1)a d(2)作图见解析 4.6(4.4～4.7均可)(3)B考查点(二)测定金属的电阻率1．实验仪器的选择原则电压表和电流表一般要根据实验电路中电源的电压和流过金属丝的电流进行选择，在该实验中，电压表一般选择3 V的量程，电流表一般选择0.6 A的量程；如果采用限流式电路，选用的滑动变阻器最大阻值一般要比待测金属丝的阻值大一些，如果采用分压式电路，一般应选用最大阻值较小，而额定电流较大的滑动变阻器。
高中物理电路的一句口诀
伏大外 安大内关于伏安法测电阻选择电路的一句口诀 河北迁安一中 贾晓峰 在高中物理关于伏安法测电阻的教学当中，本人根据几年的实践经验，总结出了“伏大外、安大内”一句口诀，教给学生后，学生觉得有据可依，比较实用。
下面就介绍一下这句口诀的来源、内容及其应用：一、在内外接电路当中，由于伏特表的内阻R v 和安培表内阻R A 的影响，实验电路都存在着误差，如下：1、外接法（如下图）：待测电阻R X 的测量值R 测=I U ，而真实值R 真=VI I U -，所以要想减小误差，让R 测接近R 真，尽量使I V 趋于零，根据并联电路中电流与电阻成反比的规律，使R v 》R X 即可。
此电路适合测小电阻。
2、内接法（如下图）：待测电阻R X的测量值R 测=I U ，而真实值R 真=IIR U A -，所以要想减小误差，让R 测接近R 真，尽量使I R A 趋于零，根据串联电路中电压与电阻成正比的规律，使R X 》R A 即可。
此电路适合测大电阻。
在已知伏特表的内阻R v 、安培表内阻R A 、待测电阻R X 三部分的大约阻值情况下，来选择外接或是内接时，本人设置了两个比值：K 1=X V R R ，K 2=AX R R 。
如果K 1 ＞K 2，就选择外接，如果K 1 ＜K 2，就选择内接。
而K 1 这个比值是与伏特表有关的，K 2 这个比值是与安培表有关的。
所以本人总结出“伏大外，安大内”这句口诀，全意是“与伏特表有关的比值（即为K 1）大，就选择外接；与安培表有关的比值（即为K 2）大，就选择内接。
”（注意有下划线的字）例如：伏特表的内阻R v 大约20K Ω，安培表内阻R A 大约100Ω，待测电阻R X 大约1K Ω。
则K 1=X V R R =20，K 2=AX R R =10，K 1 ＞K 2，所以选择外接，即“伏大外”。
如果待测电阻R X 大约2K Ω，则K 1=X V R R =10，K 2=AX R R =20，K 1 ＜K 2，所以选择内接，即“安大内”。
怎样选择内接法与外接法
内接法和外接法的选择很多同学在学了伏安法测电阻后，分不清什么时候采用内接法，什么时候采用外接法，仅是知道测大电阻用内阻法，测小电阻用外接法，但在测量既不是很大也不是很小的电阻时，就不清楚采用哪种接法才能使测量的误差最小。
下面就来谈谈在伏安法测电阻时内接法与外接法的选择。
一. 误差的产生原因伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的。
它的测量值和真实值应该是：RUIRUIxx测测测真，＝=，即使是测量十分准确的电压表和电流表，由于电压表和电流表都有内阻，导致了电阻的测量值和真实值存在误差。
当选用外接法（a）时，电压表与电阻并联，电压表的读数就是电阻两端的电压，但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流，因此测量值要小于真实值，实际上测量的电阻值是电压表内电阻和电阻并联的阻值。
如果电阻R x的值远小于电压表的内阻R V，电压表分去的电流很小，这时电流表测量的电流就接近于通过电阻的电流，所以外接法适合于测小电阻。
当选用内接法（b）时，电流表与电阻串联，电流表的读数就是电阻的电流值，但电压表测的是电阻和电流表的总电压，所以测量值大于真实值，实际上测量的电阻值是电阻与电流表内电阻串联的总电阻值。
如果电阻R x的值远大于电流表的内阻R A，电流表分去的电压很小，这时电压表测量的电压就接近于电阻两端的电压，所以内接法适合于测大电阻。
二. 系统的相对误差由于外接法（a）测量的实际上是电阻和电压表并联的电阻，所以：相对误差=-=+-=+⨯||||R RRR RR RRRRR RxxV xV xxxxx V测100%内接法（b）测量的实际是电阻与电流表的串联电阻，所以：相对误差=-=+-=⨯||||R RRR R RRRRxxx A xxAx测100%当内、外接法相对误差相等时，有R R R RR x x V A x+=，所以，R R R A V 0≈（R R A V <<）为临界值。
当R R R x A V >（即R x 为大电阻）时用内接法，当R R R x A V <（即R x 为小电阻）时用外接法，这样所测的值误差相对较小。
电路测量时内接法与外接法的选择
电路测量时内接法与外接法的选择 根据欧姆定律的变形公式IU R =可知，要测某一电阻x R 的阻值，只要用电压表测出x R 两端的电压，用电流表测出通过x R 的电流，代入公式即可计算出电阻x R 的阻值。
误差原因由于所用电压表和电流表都不是理想电表，即电压表的内阻并非趋近无穷大，电流表也存在内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。
测量方法通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法：内接法和外接法（电流表在电压表的内侧还是外侧）。
电路选择在内接法电路中，因为电流表有内阻，在内接法的电路中电流表两端有电压，所以电压表测出的电压是电流表和待测电阻消耗的电压之和，比待测电阻两端的电压值大，利用=U R I计算，这样测得的电阻值比真实值偏大，就产生了实验误差。
内接法测得的电阻值=X A R R R +内，误差原因：电流表的分压作用。
当测阻值大的电阻即X R >>A R 时，用电流表内接法测量电阻误差小。
在外接法电路中，因为电压表中有电流通过，所以电流表测得的电流是待测电阻与电压表中的电流之和，比流过待测电阻的电流值大，利用=U R I计算，这样测得的电阻值比真实值偏小，也产生了实验误差。
外接法测得的电阻值=X V X V R R R R R +外，误差原因：电压表的分流作用。
当测阻值小的电阻即X R <<V R 时，用电流表外接法测量电阻误差小。
采用内外接法的简易判断 当V A R R R ∙=时，内接法和外接法测电阻的相对误差相等； 当R ＞V A R R ∙时，采用内接法测电阻产生的误差较小； 当R ＜V A R R ∙时，采用上接法测电阻产生的误差较小。
试触法当待测电阻的阻值完全未知时，常采用内、外接试触法，连接方式如图所示。
电压表右端与b 相接时两表的示数为（),11I U ，电压表右端与c 相接时两表的示数为),(22I U ，如果121211U U I I U I -->，即电流表的示数相对变化小，说明电流表的分压作用显著，待测电阻的阻值与电流表的内阻可以相比拟，误差主要来源于电流表，应选择电流表外接法；如果121211U U I I U I --<，即电流表的示数相对变化大，说明电压表的分流作用显著，待测电阻的阻与电压表的内阻可以相比拟，误差主要来源于电压表，应选择电流表内接法。
电流表的内接法和外接法 高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
六、电路器材原则 器材种类
安全
滑动变阻 方便 器的选择 技巧
安全
电流表 精确
电压表
技巧
的选择
选取原则
电路电流不能超过其额定电流 电阻越小操作越方便 限流式选接近电阻；分压式能小则小 电路电流和电压不能超过Ⓐ、Ⓥ量程
二、伏安法测电阻的误差分析
1、电流表外接法
V
（1）电压表示数准确 U A U R
（2）电流表示数偏大 I A I R I V I R
A
R
（R3）测 误差UI：AV 电阻R测Rx 量xR值Rv v偏小＜，外R接真 法偏UI小RR
（4）减少误差的方法：误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越 小．所以该电路适合测量小电阻，即RX＜＜RV情况下使用,即小电阻外 （（接65）法）接，外法结接选果法择偏误：小差①（补不小偿知外时电偏的压小真表）实内值阻电时阻，：小电R阻真外接I法AU；R（Iv小外I偏AU 小 R）RUV ②已知电压表内阻时，无论大电阻还是小电阻，都采取外接法
2、试触法：
若电压表示数有明显变化，说明电流表的分压作用较强，
Rx是一个小电阻即 I U 用外接法 IU
若电流表示数有明显变化，说明电压表的分流作用较强，
Rx是一个大电阻即
I U IU
用内接法
【例题】用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表测电阻，在 图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60V，电流表的示数都是 0.2A，则R1的测量值为 300 Ω，真实值是 290 Ω，R2的测量值为 _3_0_0Ω，真实值是 333Ω。
专题 电流表的内接法和外接法
高二物理-电流表内外接
一、内接法和外接法的误差分析：
1、电流表内接法【大内偏大】
结果：测量值偏大，即
定性解释：电流表内接时，电流表的读数与R中的电流相等.但由于电流表的内阻 ，而具有分压作用，使电压表读数大于R两端电压，因此，由 算得的电阻值偏大。
定量分析：因为电压表所量得的是R和 的串联电压，所以测得值是R和 的串联等效电阻，
③比较两次触碰中两个电表的读数变化情况：若电压表读数变化显著，说明电流表分压作用明显，应使用外接法，K接a；若电流表读数变化显著，说明电压表的分流作用明显，应使用内接法，K接b。
绝对误差 .
相对误差 .
因此，在待测电阻 时（这时电流表的分压很小），内接法误差小。
2、电流表外接法【小外偏小】
结果：测量值偏小，即 。
定性解释：电压表的读数与R两端电压相等.但由于电压表内阻 ，而具有分流作用，使得电流表的读数大于流过R的电流，因此由 算得的电阻值偏小。
定量分析：因为电流表量得的是通过R和 的总电流，所以测得值是R和 的并联等效电阻。
绝对误差 ，
相对误差
因此，在待测电阻 （这时电压表分流很小）时，外接法误差小。
在实测中，内、外接法的选择并不都是理论上越精确就一定越好.例如：设待测电阻 ，电流表电阻 ，电压表电阻 .
使用外接法时
使用内接法时 .
理论结果似乎说明外接法更好，但实际上我们使用这两种线路所得测量值是会相同的.这是因为任何一种指针式电表，由于制作时磁钢的强弱、动圈电阻的大小、刻度的间距、阻尼的大小等等因素不可能都绝对相同，因此电表本身就具有一定的误差—误差等级，中学学生实验使用的电流表、电压表一般都是2.5级电表，即测量误差可达最大刻度值的25％.在这种情况下， 和 的差别，电表本身已不能反映出来，因此测量结果将相同.但如果待测电阻是0.5 ，则内接法的误差就会达到10%！这时就应使用外接法了。【了解就好】
物理重点突破第14讲 内接法与外接法的选择技巧
第14讲 内接法与外接法的选择技巧【技巧点拨】1、电流表的内接法和外接法的比较内接法外接法电路图误差原因 电流表的分压 电压表的分流 测量值和真实值的比较R 测＝U 测I 测＝R x ＋R A测量值大于真实值 R 测＝U 测I 测＝U 测I x ＋I V测量值小于真实值 适用于测量测大(填“大”或“小”)电阻或R x R A >R VR x测小(填“大”或“小”)电阻或R V R x >R xR A2．伏安法测电阻的电路选择技巧(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x 较小，宜采用电流表外接法；若R x 较大，宜采用电流表内接法． (2)临界值计算法R x <R V R A 时，用电流表外接法； R x >R V R A 时，用电流表内接法．(3)实验试探法：如图，让电压表的一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．【对点题组】1.如图所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10 V 和0.1 A ，电流表的内阻为0.2 Ω，那么有关待测电阻R x 的下列说法正确的是( )A．R x的测量值比真实值大B．R x的测量值比真实值小C．R x的真实值为99.8 ΩD．R x的真实值为100.2 Ω2．在图中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是()A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B．甲中R测>R真，乙中R测<R真C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R≪R V，故此法测较小电阻好D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫R A，故此法测较大电阻好3．用电流表和电压表测量电阻R x的阻值．如图所示，分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中，按照(a)图时，电流表示数为4.60 mA，电压表示数为2.50 V；按照(b)图时，电流表示数为5.00 mA，电压表示数为2.30 V，比较这两次结果，正确的是()A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 ΩB．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 ΩC．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 ΩD．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω4．伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时，可采用试接的办法，如图所示，让电压表一端接在电路上a点，另一端先后接到b点和c点．注意观察两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟________表的内阻可比拟，电压表的两端应接在a和________点．若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟________表的内阻可比拟，电压表应接在a和________两点．5．已知电流表电阻R A=2 Ω,电压表内阻R V=20 kΩ，现有一个阻值约为200 Ω的待测电阻需要较精确地测量其阻值，那么以下说法中，正确的是（）A．用电流表内接法测量误差较小B ．用电流表外接法测量误差较小C ．用电流表内接法或用电流表外接法所测量的结果精确程度相同D ．无法确定哪种测量方式好6．在测定金属丝电阻的实验中，为提高测量精确度，减小误差，需要确定电流表采用内接法还是外接法。
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一.误差的产生原因
伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的。
它的测量值和真实值
应该是：，即使是测量十分准确的电压表和电流表，由于电压表和电流表都有内阻，导致了电阻的测量值和真实值存在误差。
当选用外接法（a）时，电压表与电阻并联，电压表的读数就是电阻两端的电压，但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流，因此测量值要小于真实值，
实际上测量的电阻值是电压表内电阻和电阻并联的阻值。
如果电阻的值远小
于电压表的内阻，电压表分去的电流很小，这时电流表测量的电流就接近于通过电阻的电流，所以外接法适合于测小电阻。
当选用内接法（b）时，电流表与电阻串联，电流表的读数就是电阻的电流值，但电压表测的是电阻和电流表的总电压，所以测量值大于真实值，实际上测
量的电阻值是电阻与电流表内电阻串联的总电阻值。
如果电阻的值远大于电
流表的内阻，电流表分去的电压很小，这时电压表测量的电压就接近于电阻两端的电压，所以内接法适合于测大电阻。
二.系统的相对误差
由于外接法（a）测量的实际上是电阻和电压表并联的电阻，所以：
相对误差
内接法（b）测量的实际是电阻与电流表的串联电阻，所以：
相对误差
当内、外接法相对误差相等时，有，所以，
（）为临界值。
当（即为大电阻）时用内接法，当
（即为小电阻）时用外接法，这样所测的值误差相对较小。
当
时，用内、外接法均可。
三.利用试触法确定内、外接法
当大小都不知道时，可用试触法确定内、外接法。
如下图所示的电路，空出电压表的一个接线头，用该接线头分别试触M、N两点，观察两电
表的示数变化情况，如果，说明电压表内阻带来的影响大，即电阻跟
电压表的电阻相差较小，属于“大电阻”，应采用内接法，如果，说
明电流表内阻带来的影响大，即电阻跟电流表的电阻相差较小，属于“小电阻”应采用外接法。
例：有一未知的电阻，为较准确的测出其阻值，先后用如图3（a）、（b）
两种电路进行测试，利用（a）测的数据为“2.7V、5.0mA”，利用（b）测的数据为“2.8V、4.0mA”，那么，该电阻测的较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是（）
A.，偏大
B.，偏小
C.，偏小
D.，偏大
解析：比较（a）、（b）两图的电压读数，可知电压变化，
，电流的变化，，可见，即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，即说明所测电阻是一个大电阻，故应采取电流表内接法，即（b）图测量的较准确，
，此种解法测量值偏大，故D正确。