电流表的内外接法及滑动变阻器接法
实验：电流表的内外接法
电流表和电压表的读数
电流表
电压表
符号
参数
量程：0～0.6 A,0～3 A 量程：0～3 V,0～15 V
内阻：小于1 Ω
内阻：3 kΩ，15 kΩ
电压表和电流表的使用与读数
量程选择
选择合适量程：使得
测量时指针偏转角度
要尽可能大，一般要
求超过量程的1/3，
但又不能超过量程
（安全前提下选取小
量程电表，2/3处附
电流表分压，使电阻测量值大于真实值
图7
C.采用图乙所示测量电路，误差来源于电压表分流，使电阻测量值小于
真实值
√
D.采用图乙所示测量电路，误差来源于电流表分压，使电阻测量值大于
真实值
1 2 3
练习
2. 一个未知电阻，无法估计其电阻值,某同学用伏安
法测量此电阻，用如图(a)(b)两种电路各测一次，
用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA，用(b)图测得的
A
Rx
A
Rx
控制电路
供电电路
测量电路：电流表内接和外接。
控制电路：滑动变阻器限流式和分压式接法。
伏安法测电阻常见的电路图
测量电路
V
V
A
Rx
A
Rx
控制电路
供电电路
测量电路：电流表内接和外接。
控制电路：滑动变阻器限流式和分压式接法。
实物图连接
（1）限流式接法
V
A
Rx
实物图连接
（2）分压式接法
V
A
Rx
x
A
3000 Ω
当 Rx＝ RARV时，两种接法效果相同.
(3)试触法：按图连接好电路，让电压表一根接
《电流表内外接、滑动变阻器限流与分压接法》
两个电路中选哪一个？
V
V
安培表和变阻器选哪一 个？
A RX
R
A RX
R
2021/5/9
图1
图2 10
第一步----选哪个电路？
有其阻一值电，阻R现X有，以其下阻器值材约：为40 ～ 50 Ω，需进一步测定
电压表(量程0 ～ 10V，RV约20KΩ) 电流表(量程0 ～ 50mA，RA约20Ω） 电流表(量程0 ～ 300mA，RA约4Ω）
(1)当RX＞＞RA或RX ＞√RARV时，选择安培表内接 (2)当RX＜＜RV或RX ＜√RARV时，选择安培表外接
经比较RX＞√RARV，则选用安培表内接。
2021/5/9
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第五步----综合画电路图
变阻器R分压接法
电流表A2 内接法 电压表选V1表
V1
画电路图的方法: 1、先画主电路 2、再连辅电路 3、后连电压表 4、代号不忘标
方法
(1)当RX＞＞RA或RX ＞√RARV时，选择安培表内接 (2)当RX＜＜RV或RX ＜√RARV时，选择安培表外接
因为RX＜√RARV
所以选安培表外接
则选图1
V
A RX
R
V
A RX
R
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图1
图2 11
第二步----选哪个安培表？
有其阻一值电，阻R现X有，以其下阻器值材约：为电40池～组5(0E=Ω9，V需,r=进0一.5步Ω)测定 电压表V(量程0 ～ 10V，RV约20KΩ) 电流表A1(量程0 ～ 50mA，RA约20Ω） 电流表A2(量程0 ～ 300mA，RA约4Ω）
①滑动变阻器一部分电阻RPa与其他用电器（如图中的灯泡）并 联，在与另一部分电阻RPb串联 ②与滑动变阻器一部分电阻RPa并联的其他用电器（如图中灯泡） 的电流、电压能从零开始变化
高二物理内外接法和限流分压接法
D.电压表（量程50 V,内阻500 kΩ）
E.直流稳压电源（电动势15 V,允许最大电流1 A）F.
滑动变阻器（最大电阻1 kΩ,额定功率1 W）
G.电键、导线若干
（1）电流表应选
B
,电压表应选 C
.
（2）画出测量Rx的原理图.
解析：当滑动变阻器滑至0时，电路有最大的电流。
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试验：利用“伏安法”测导体的电阻
2、把A和C接线柱接入电路中，当滑片P由B向A移动时，接入电 路的电阻将由大变小。这是为什么？
3、你是否可以设计出另外几种连接方案，使滑片P移动时，接
入电路的电阻由大变小？
2
限流和分压电路的选取
Rx
1.限流式 图中变阻器起限流作用
P
A
B
E
s
R
待测电阻Rx的电压可调范围 待测电阻Rx的电流可调范围
限流式电路的特点:
测量值偏大,适于测量大阻值电阻.
说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误
差越小．所以该电路适合测量大电阻，即
9
伏安法测电阻 外小内大
两种电路
外接法
V
内接法
V
电路图 误差来源
A
R
<
AR
>
A表不准，V表分流 V表不准，A表分压
测量条件 适合测量小电阻 适合测量大电阻
选择依据
<
>
,
10
例、用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有 实验器材如下: A.待测电阻Rx：约55Ω， B.电流表A：量程0-3A （内阻0.1Ω）C. 电压表V：量程0-15V （内阻4KΩ） 确定电流表的内外接方式。
为了较准确的测量，并保证器材安全， 画出电路图。如果Rx= 5Ω呢？
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】
电流表内外接法
图甲 图乙电流表的内外接法一、师生交流合作：探究一、电流表的内外接法1、原理：部分电路的欧姆定律，即利用电压表和电流表测出电阻两端的电压U 和通过的电流I ，根据欧姆定律可得R=U/I 。
2、电路图：（1）内接法：电流表和待测电阻接在电压表两接线柱内测，如图甲所示；（2）外接法：电流表接在含待测电阻的电压表两接线柱外侧，如图乙所示；…3、误差分析：（1）内接法：如图甲所示，电流表所测电流为通过R x 的电流真实值，电压表所测电压却是R x 和电流表的电压，即U 测＝U x ＋U A ，则R 测＝U 测I 测＝R x ＋R A >R x，要想使得R 测接近于R x ，就必须让电流表分得的电压U A 尽可能的小，那么只需要满足R x >>R A 即可。
（2）外接法：如图乙所示，电压表所测电压为Rx 的电压真实值，电流表所测电流却是Rx 和电压表的电流，即I 测=Ix+Iv ，则R 测＝U 测I 测＝R x R VR x ＋R V <R x ，要想使得R测接近于R x ，就必须让电压表分得的电流I v 尽可能的小，那么只需要满足R x <<R v 即可。
4、内外接法的选择（1）阻值比较法：R x >>R A 时，—— ；R x <<R v 时，—— 。
（2）比值比较法：当xR ＞VA R R 时，采用 ；当xR ＜V A R R 时，采用 。
（3）试触发：当R R R x V A 、、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，电压表右端与M 相接时两表的示数为),(11I U ，电压表右端与N 相接时两表的示数为),(22I U ， : 如果121I I I -＞121U U U -，说明电压表内阻带来的影响大，即 变化较大，应采用内接法， 如果121I I I -＜121U U U -，说明电流表内阻带来的影响大，即 变化较大，应采用外接法。
测电阻的内接法和外接法有何区别1
第一讲 伏安法测电阻的内接法和外接法整理：成荣斌 审核：备课组 班级 姓名 学习小组一、安培表的内外接法对比 （1） 电流表内接法： 电路：如图甲所示。
结果：测量值偏大，即R 测>R 。
在图甲电流表内接法中，电流表示数与R 中电流相等，但电流表自身有电阻，R A ≠0，即电流表两端有电压U A ＝IR A ，电压表示数为R 两端电压和电流表两端电压之和，使电压表读数大于R 两端实际电压，由IUR =测求得R 测偏大。
实际上测量的电阻值是电阻与电流表内电阻串联的总阻值R 测=R x +R A 。
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，误差就很小，所以内接法适合于测大电阻。
（2） 电流表外接法 电路：如图乙所示。
结果：测量值偏小，即R 测<R ，为什么会出现偏差呢？在图乙电流表的外接法中，电压表示数为R 两端电压，但电流表示数为通过R 的电流I R 与通过电压表的电流I V 之和，即I ＝I R ＋I V ，计算时用的是I ，实际上应为I R ，I>I R ，由IUR =测知，U 较准确而I 偏大，故R 测偏小即R 测<R 。
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。
二. 系统的相对误差1、 内接法（甲）测量的实际是电阻与电流表的串联电阻，所以：相对误差=-=+-=⨯||||R R R R R R R R R x xx A x x Ax测100%2、 由于外接法（乙）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 R R R R R R R R R R R x x V xV x x x xx V测100%3、 当内、外接法相对误差相等时，有R R R RR x x V A x+=，即R R R A V 0≈（R R A V <<）为临界值。
电流表内接法与外接法选择
一、滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据 : 1.限流式图中变阻器起限流作用，求待测电阻Rx 的电压可调范围E E RR x ~R x限流式电路的特点:1.电压不能从零开始调节,调节范围较小.但电路结构较为简单.2.电能损耗较小.2.分压式图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx 的电压可调范围0~E 分压式电路的特点:1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂.2.电能损耗较大.分压限流的选择1. 负载电阻电压要求变化范围较大，且从零开始连读可调，应选分压电路.2. 若负载电阻的阻值Rx 远大于滑动变阻器总阻值R ，应选分压电路.3. 若负载电阻的阻值Rx 小于滑动变阻器总阻值R 或相差不多，且没有要求电压从零可调,应选限流电路.4. 两种电路均可时限流电路优先，因为限流电路总功率小。
5. 特殊问题要具体问题具体分析.题型一：电流表内外接、限流和分压接法的选择。
用伏安法测量一个定值电阻阻值，器材规格如下： (1)待测电阻(约100Ω)(2)直流毫安表(量程10mA ，内阻50Ω)(3)直流电压表(量程3V ，内阻5k Ω) (4)直流电源(输出电压4V ，内阻可不计)(5)滑动变阻器(阻值范围15Ω，允许最大电流1 A)(6)开关一个，导线若干题型二：电压表和电流表量程的选择、滑动变阻器的选择和连接、分压和限流电路的选择有一待测电阻Rx ，阻值约为5Ω，允许最大功率为1.25W ，现欲比较精确的测定其阻值。
除待测电阻外，备用器材及规格如下：⑴电压表（0～3V ～15V ）3V 量程内阻约为3k Ω；15V 量程内阻为15 k Ω； ⑵电流表（0～0.6A ～3A ）0.6A 量程内阻为1Ω；3A 量程内阻为0.25Ω； ⑶滑动变阻器（20Ω，1A ）；⑷滑动变阻器（2k Ω，1.5A ）； ⑸蓄电池组（6V ，内阻不计）； ⑹电键、导线。
二、电流表内接法与外接法选择：(1)阻值判断法：当 V R R 〈〈时,采用电流表“外接法” 当 A R R 〉〉时,采用电流表“内接法” (2)试触法:u u ∆与I I∆比较大小 若u u ∆大，则选择电压表分流的外接法若II ∆大，则选择电流表分压的内接法例：有一未知的电阻R x ，为较准确的测出其阻值，先后用如图（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. 560Ω，偏大；B. 560Ω，偏小；C. 700Ω，偏小；D. 700Ω，偏大。
讲议二、电阻测定的两种方法、滑动变阻器的两种接法
讲议二、电阻测定的两种方法、滑动变阻器的两种接法（一）伏安法测电阻用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻值，由于实际测量中用到的电表不理想，所以所测得电压或电流产生系统误差。
1．内接法：如图9—36所示，待测电阻的测量值测R ：x A RA R R I U U I U R +=+==测测测测显然x R R >测，所以A x R R R -=测当A R R >>测时x R R ≈测，系统的相对误差很小，可以忽略不计，所以内接法适用于测量高阻值电阻．2．外接法：如图9—37所示，待测电阻的测量值测R ：xV xV RV R R R R I I U I U R +=+==测测测测显然有：x R R <测 所以VV V x R R R R R R R R 测测测测-=-=1 当V x R R <<时，0→VxR R ，x R R ≈测，系统的相对误差可以忽略，所以外接法适用于测量低阻值电阻．3．内接法与外接法的选择：所谓伏安法测电阻中的内、外接法是相对电流表而言，无论内接法还是外接法，由于电表内阻影响都会带来误差，但合理的选择接法有利于减小误差只。
(1)若x R 、V R 、A R 的大小可以估计时，可用以下方法选择内外接法．①x R 较大，满足A R R >>测时，电流表的分压作用很微弱，应采用内接法．x R 较小，满足V x R R <<，时，电压表的分流作用很微弱，应采用外接法．②当x R 比A R 大很多，但又比V R 小很多时，可采用计算临界电阻值的方法，先计算临界电阻V A R R R =0，若0R R x >，可视为x R 较大，采用内接法；若0R R x <，可视为xR 较小，采用外接法(2)若x R 、V R 、A R 的大小关系没有给定，也无法粗略估计时，可借助试触法确定内、外接法．具体作法是：在如图9—38所示电路中、改变电表的连接方式，拿电压表的一个接线柱分别接触M 、N 两点，观察电流表和电压表的示数变化，如果电流表示数变化明显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用内接法．如果电压表示数变化明显，说明电流表内阻对电路影响较大，应采用外接法．4．滑动变阻器的限流接法和分压接法的选择：滑动变阻器的两种电路连接都能控制调节负载的电流和电压，但在相同条件下调节效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当地选择限流接法和分压接法．(1)通常情况下(满足安全条件)，由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此优先考虑． (2)在下列情况下必须采用分压接法． ①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有分压接法才能满足．②如果实验所提供的电表量程或其他元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调节，电路中实际电流(或电压)都会超过电表量程或元件允许的最大电流(或电压)，为了保护电表或其他元件，必须采用分压接法．③伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时，若采用限流接法，待测电阻上的电流(或电压)变化很小，不利于多次测量取平均值或用图像法处理数据．也起不到保护用电器的作用．为了在上述情况下尽可能大范围地调节待测电阻上的电流(或电压)，应选择分压接法．(二)实验器材的选择1．仪器的选择一般应考虑三方面的因素：(1)安全性：如各电表的读数不能超过量程，电阻类元件的电流不应超过其最大允许电流等．(2)精确性：如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，要用尽可能使指针接近满刻度的量程，其指针应偏转到满刻度的3/2以上，使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位．(3)操作性：如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作． 2．选择器材的步骤：(1)根据实验要求设计合理的实验电路．(2)估算电路中电流和电压可能达到的最大值，以此选择电流表和电压表及量程． (3)根据电路选择滑动变阻器． (三)实物图连接的一般步骤①画出实验电路图；②分析各元件连接方式，明确电流表和电压表的量程；③依照电路图，把元件符号与实物一一对应，再连接实物，一般的连接方法是：从电源正极出发，沿电流方向把元件一一连接，最后连到电源负极上，按先串联后并联，先干路后辅路的顺序． ④检查纠正．5 (1997年全国高考题)某电压表的内阻在Ωk 50~20之间，现要测量其内阻，实验室可提供下列可选择器材：待测电压表(量程3 V) 电流表A l (量程200mA) 电流表A 2 (量程5 mA) 电流表A 3 (量程0.6 A) 滑动变阻器R(最大值Ωk 1)电源E(电动势4V)，电键S ，导线．(1)所提供的电流表中，应选用_________(填字母代号)．(2)为了尽量减小误差，要求多测几组数据，试在方框图9—39中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键已连好)．6 欲测量一未知电阻x R ，但不知其未知电阻约为多少，现采用如图9—41甲、乙所示两电路图进行测试，闭合开关，甲图中电压表示数为2.9 V ，电流表示数为4mA ，乙图中电压表示数为3 V ，安培表示数为3mA ，则下面对于兄的叙述正确的是 ( )A ．采用甲图误差较小，x R 的测量值为Ω725B ．采用乙图误差较小，x R 的测量值为Ω1000C ．x R 的真实值应在ΩΩ1000~725之间D ．若电源内阻不计，可知x R 的真实值为Ω9757 测一个阻值约为Ωk 25的电阻，备有下列器材 ( ) A 电流表(量程A μ100，内阻Ωk 2) B ．电流表(量程A μ500，内阻Ω300)C 电压表(量程V 10，内阻Ωk 100)D ．电压表(量程V 50，内阻Ωk 500)E ．直流稳压电源(电动势V 15，允许最大电流1 A)F ．滑动变阻器(最大电阻Ωk 1，额定功率1 W)G ．导线若干(1)电流表应选______，电压表应选__________。
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1、伏安法测电阻：测电阻的两种电路：电流表的外接法与内接法
2、系统误差分析
误差原因：因为电压表、电流表分别有分压分流的作用，它们本身的内阻会给电路造成影响从而带来误差。
电流表接入电路会分压，电压表接入会分流。
①电流表外接法
1）R测= R真2）误差原因
3）测量值比真是值偏 4）使用外接法的条件：
②电流表内接法
1）R测= R真2）误差原因
3）测量值比真是值偏 4）使用内接法的条件：
总结：
3、电流表内外接法的判别
例1：点触法
①如图测电阻R，当电压表的表头P从A点，接到B点时
电压表读数变化明显，应用____接法
②电流表读数变化明显，应用_____接法
例2：如果电流表的内阻为R
A =0.03Ω,R
V
=2.OKΩ,要测量的电阻R大约为1.5 KΩ，
采用哪种接法误差更小？如果要测量的电阻R大约是2Ω，采用哪种接法更简单？并画出这两种接法.
练习1：有一个未知电阻R，用下图中（A）和(B)两种电路分别对它进行测量，用A 图测量时两表读数为分别为6V,6mA,用图B测量是，两表读数分别为5.9V，10mA,则用图测量电阻的误差较小，测量值，测量值比真实值偏 ,(电流表内阻很小约0.1Ω，电压表内阻很大约3000Ω)
R
练3
4V ，额定电流约
电压表应该选择 ，电流表应选择 电路连接时电流表应采用 接法。
A 、电压表量程是4.5V ，内阻约4000Ω
B 、电压表量程是10V ，内阻约8000Ω
C 、电流表量程3A ，内阻约0.4Ω
D 、电流表量程0.6A ，内阻约2Ω
二、滑动变阻器的连接方法
1构造
2作用：
1）保护电表不受损坏
2）改变电流电压值，多测量几次，求平均值，减少误差
3、两种接法 1限流式（甲）
接线一下任上
电压调节范围？电流范围？
最高电压（滑动变阻器的接入电阻为零）：E 最低电压（滑动变阻器全部接入电路）： 电流范围
2
分压式接法：接线两下任上
电压调节范围？电流范围？
最高电压（滑动变阻器的接入电阻为最大时）：E 最低电压（滑动变阻器的接入
电阻为零）：0。
电流范围： x L x R U E R R =+~X X E E R R R +0~X E R。