电流表的内接和外接
电流表的内接法与外接法
实验误差大。则宜接b（外接法）。
下节课再见
RARV , Rx为大电阻 )时，用内接法
当 Rx RA
RV Rx
(即Rx
RARV , Rx为小电阻 )时，用外接法。
当 Rx RA
RV Rx
(即Rx
RARV )时，用内、外接法等效 。
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(3)试触法：当Rx、RV、RA阻值都未知时，如图3可把电压表的一个接线端分别接b、c两
点，观察两电表的示数变化:
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（2）如图 2 所示，电流表接在电压表两接线柱内侧， 叫“内接法”
内接法的特点：由于电流表的分压导致电压表示数大于被测电 阻电压的真实电压。
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2、误差分析
（1）电流表外接法误差分析
电压表示数 U V U R 电流表示数 I A I R I V I R
R测
UV IA
R真RV R真 RV
<
R真
UR IR
测量值偏小
说明：在电流表外接的电路中，当R≪RV时，IR>>IV，即IA≈IR，测量结果不致引起太大 误差。适于测量小阻值电阻
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（2）电流表内接误差分析法
电压表示数 U V U R R A U R
电流表示数 I A I R
> R测UIAV RAR真
R真
UR IR
测量值偏大。
说明：在电流表内接的电路中，当R>>RA时，UR>>UA，即UV≈UR，测量结果不致引起 太大的误差。适于测量大阻值电阻
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3、电流表内、外接法的选择
用试触法判断电流表内接和外接的依据
用试触法判断电流表内接和外接的依据一．问题的提出在讲伏安法测电阻时，需要判断电流表是选择内接还是外接。
若不知道待测电阻的大约值，无法比较x AR R 与vx R R 的大小时，可采用电压表测试法（即试触法）并根据电流表、电压表示数变化大小来确定，具体方法如下：连接电路时把电压表一端接入电路中，另一端导线预留，如图1所示，移动电压表的预留端，先后与a ，b 两点接触，使电流表进行外、内接改变，同时观察两表示数的变化情况。
设预留端接触a ，b 时， 电流表示数分别为a I ，b I 电压表示数分别为a U ，b U 则当aba aba U U U I I I ->-时，选用“内接法”；当a ba aba U U U I I I -<-时，选用“外接法”。
（很多资料都是这样介绍的）当a ba aba U U U I I I ->-时，电流表示数相对变化明显些，说明测量的是大阻值电阻，于是选择内接。
当aba aba U U U I I I -<-时，电压表示数相对变化明显些，说明测量的是小阻值电阻。
这似乎是理所当然的事，没有人会怀疑，但是这样判断的真实依据是什么？直接比较哪个表示数相对变化明显些，真的就能准确判断内外接吗？另外在比较哪个表示数相对变化明显些时，这些变化是相对于哪种接法时电表的示数，即是当aba aba U U U I I I ->-时还是当bba bba U U U I I I ->-时就能判断电流表应选择内接法？本文就此展开分析讨论，不妥之处，还望同行批准斧正。
二．问题的解决1．电流表由外接到内接时，电流表及电压示数变化设电源电动势为E ，内阻为r ，R 为接入电路中滑动变阻器的阻值，图1电流表外接时电路中的总电阻：R r R R R R R R A xv xv ++++=外，令R r r +=0，所以0r R R R R R R A x v x v +++=外 0r R R R R R ER E I A xv x v a +++==外内接时：00)(r R R R R R R R R R R r R R R R R R R vAx v AA x v x v A x v A x v ++++++=++++=内外R < Ax v v Ax v A x v A x v v b R R R R r R R R R R R ER R R R R E I ++++++=++=)(内 vA xA x R R R r R R r E)(00++++=所以：b a I I >，即电流表由外接到内接时电流表示数减小。
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 V R 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x R ＞V A 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。
电流表内接法与外接法的选择
电流表内接法与外接法的选择
一、测量电路的选择 1.伏安法测量电路有两种：电流表内接法和外接法．
电流表的内接法和外接法的讨论如下表所示.
大内偏大
电路图
内接法
外接法
小外偏小误差 分析电阻 测源自值适用 条件电流表分压
U 测＝Ux＋UA
R 测＝UI测 测＝Rx＋RA>Rx
测量值大于真实值
电压表分流
2.临界值法 已知待测电阻、电压表和电流表内阻的大约值
3.试触法 不知道待测电阻、电压表和电流表内阻的大小关系
V
A
Rx a
b
I 测＝Ix＋IV
R 测＝UI测 测＝RRx＋xRVRV<Rx
测量值小于真实值
Rx> RARV
Rx< RARV
2.电流表内接法与外接法的选择方法
(1)直接比较法：当 Rx≫RA 时用内接法；当 Rx≪RA 时
用外接法．
(2)临界值计算法：由误差理论知当 Rx＝ RARV时，内 接法、外接法一样，我们称 RARV为临界值；Rx> RARV时， 可用内接法；Rx< RARV时，可用外接法．
(3)测试判断法：当 Rx、RA、RV 大约值都不清楚就用测试
判断法．如图所示，将单刀双掷开关 S 分别接触 a 点和 b 点，若看到电流表示数变化比电压表示数变化大，则说 明电压表分流影响较大，应该选内接法；若电压表示数 变化比电流表示数变化大，则说明电流表分压影响较大， 应该选外接法．
【例】 有一待测电阻 Rx，无法估计其粗略值．某同学
应用伏安法进行测量，按图所示甲、乙两种电路各测 一次，用甲图测得的数据是 2.9 V, 4.0 mA；用乙图 测得的数据是 3.0 V，3.0 mA.由此可知，应用_____
伏安法测电阻之电流表内接外接法
内接法和外接法的选择在伏安法测电阻的实验中，什么时候选择电流表的外接法，什么时候选择电流表的内接法？选择的根本原则：对于同一个电阻，哪一种接法的相对误差小就选哪一种故要通过计算相对误差来进行选择，因为每次做题时不可能都进行相对误差的计算，故需要总结简单的规律，下次有需要时直接用这个规律进行解题。
一. 误差的产生原因无论是用外接法还是用内接法，所测得的R 测都会与R 真之间存在误差，即是：无论用哪一种接法，真测R ≠R用外接法时，电压表的示数就是待测电阻两端的电压，但电压表有电流流过（大小设为V I ），即电流表的示数是流过电压表和R 的总电流，并不是流过待测电阻的真实电流，根据I UR =，得VR I I U +=测R ，而RI U =真R 故用外接法时，测得的电阻值会比实际的电阻值小同理，用内接法时，电压表测得的电压会比待测电阻两端的电压大，故用此法测得的电阻值会比实际的电阻值大 二．可用粗略的方法来判断用内接法还是外接法根据上面的误差产生原因的分析可知，用外接法时误差的产生原因是电压表有电流流过，但当流过电压表的电流很小很小时，这种误差是可以直接忽略的，也就是说流过电压表的电流很小很小的时候，这种情况下应该选用外接法？那么什么情况下电压表的电流很小到可以忽略？首先“很小”时相对流过待测电阻的电流而言的，因为电压表和电阻是并联的，由并联电路的电流规律可知，当R R V >>的时候（小电阻情况），绝大部分的电流都是流过R 的，也就是说流过电压表的电流小到可以忽略，此时应用外接法反之，如果R 和V R 相差不大（大电阻情况），电流表分别内接和外接时的差别就会比较大，比如：假如R R V=，电流表外接时的示数是2A 的话，内接时的电流就只有1A ，相对误差高达50％，这时候只能选择内接。
上面介绍的这种判断方法都是以待测电阻R 的大小作为参考的，当R 远远小于R V 的的时候就用外接（当R 为小电阻时），当R 和R V 相差不大的时候就用内接（当R 为大电阻时），但R 多大才算大，多少才算小，是以VA R R 作为对比参考的，当V A R R R >时，此时的R 才算是“R 和V R 相差不大”，以下会说到VA R R 是怎么得出来的三．相对误差计算及规律归纳相对误差计算公式：真真测真实值真实值示值R |R -||-|R =（1）外接法：真真真测R R R R R 1R 11U I U I 1I I U V V V VRV VR V V +=+=+=+=R VR R +=-+==真真真真真真真真测相对误差R R R |R R R R |R |R -R |V V（2）内接法A A V R I U +=+==真测R I U U R AAR 真真真测相对误差R R R |R -R |A==令两种接法的相对误差相等，则有：V A A V A A VR R R R R R R R R R R R 2≈+=⇒=+真真真真真（真实情况下由于A R 的值很小，而且真R 也不会很大，所以真R R A 的大小可以忽略）则有，当VA R R R >时，用外接法（大电阻用外接法），当VA R R R <时用内接法，VA R R R =时两法皆可四．用试触法确定用内接还是外接方法说明：以上的判断方法都是以知道V R ，R ，A R 的大小为基础的，但如果不知道以上的参数时如何判断？判断的原理还是根据误差的大小来进行判断如下题：有一未知的电阻Rx ，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. 560，偏大 B. 560，偏小 C. 700，偏小 D. 700，偏大解题：由题目可知，分别用两种方法测量时，得到的电压和电流的值都不一样，这时候就需要计算电压和电流谁的变化大了，即是比较I ΔI 和UΔU的大小，若前者大时，则说明电压表的分流是比较多的（R 和V R 相差不是很大，属于大电阻情况），这时候只能用内接，若UΔU比较大，则说明R 和A R 是相近的（或者说R 和A R 一样是小电阻），所以才会造成电流表的分压比较多的情况，此时为了准确测量R 的电阻值，就不能用内接了。
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】
内接法与外接法
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
A
V
R
>
伏安法测电阻电路选择
当
时，选用电流表内接法．
时，选用电流表外接法．
当
１、直接比较法：当Ｒx《Ｒv时，采用外接法 当Ｒx》Ｒv时，采用内接法
２、比值法
实验试探法： 若伏特表示数有明显变化，即 宜外接 若安培表示数有明显变化，即 宜内接
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.
E
s
P
Rx
R
A
B
限流式
01
分压式
02
可调范围
03
变阻器
04
电能损耗
05
较大阻值
06
较小阻值
07
较小
08
较大
09
限流电路和分压电路选择
若采用限流式不能控制电流满足实验要求，即滑动变阻器阻值调至最大时，待测电阻上的电流（或电压）仍超过电流表（或电压表）的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选择分压式。
A
v
M
N
Ｂ．Ｃ
限流和分压电路的选取
1.限流式
Rx
图中变阻器起限流作，求待测电阻Rx的电压可调范围
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
分压式电路的特点:
图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：
伏安法测电阻--电流表的内外接法
电阻的测量
伏安法测电阻 外接法 误差来源 电压表的分流 测量结果 测量条件 R真＞R测 R<<RV
内接法
电流表的分压 R 真 ＜R 测 R>>RA
电阻的测量
伏安法测电阻电路选择 若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻 和电压表的内阻，则 当 当
Rx RV RA Rx Rx RV RA Rx
时，选用电流表内接法． 时，选用电流表外接法．
即
Rx RV RA 用内接法． Rx RV RA 用外接法．
如图所示电流表和电压表的读数分别为10V 和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待测电阻R的测 量值比真实值 小 ,测量值为 100Ω ,真实值 为 125Ω.
c
A
R d V
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 （a） 图 测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用 测得Rx的误差较小,测量值Rx= 1000Ω.
电阻的测量
伏安法
用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表 测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律 可以算出电阻的阻值R，
U R I
电阻的测量
伏安法测电阻的两种电路 电流表接在电压表两接线柱外侧， 通常叫“外接法”
A R V
电流表接在电压表两接线柱内侧， 通常叫“内接法” V
A R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用, 因此两种方法测量电阻都有误差．
电阻的测量
伏安法测电阻的误差分析 电流表内接法 电压表示数 电流表示数
UV U R U A U R
IA IR
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2
V
A RX
R
图甲
V A
RX R
图乙
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3
用R真、R测分别表示待测电阻Rx测量值， RA、RV分别表示电流表和电压表的内阻。
V
电流表外接法
A RX
R
R测U I IxU VIV
UV Ix
R真
测量值小于真实值
图甲
R测IxU VIVIx
1 IV
1 R真 11 1R真
UV UV R真 RV
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5
例 电流表内、外接判断方法 题 1、采用电流表内接法的条件：Rx>>RA 解 采用电流表外接法的条件：Rv>>Rx 析 2、当不满足Rx>>RA和Rv>>Rx关系时
当 Rx RARV（即Rx大电阻)时用内接法 当 Rx RARV（即Rx小电阻)时用外接法 当 Rx RARV时，用内、外接法均可 3、当Rx、RA、Rv的阻值未知时
18
电流表的内接和外接
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1
在实验过程中由于各种的原因各种各样的误差，而这些 误差有的可以避免（认为误差），有的不能避免（系统
误差），对于不可避免的误差我们应尽量的减小。
• 实验中要利用伏安法测电阻，通常用伏安
在电法 种 减测电小压电电路误和学阻，差通实时试的过验， 分 条中用可 析 件通电采 两 。常器用 种需的如 电图 路要电测所用流电示电，阻的器这的甲两时误、端要差乙的利及两 用伏安法测电阻，通常用伏安法测电 阻时，可采用如图所示的甲、乙两种 电路，试分析两种电路测电阻的误差 及减小误差的条件。
用试触法进行判断
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6
限流式接法： 计算灯泡两端的电压的取值范围。
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分压式接法
计算灯泡两端的电压的取值范围。（不计内阻）
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8
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13精选Leabharlann pt14精选ppt
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RV
当RV>>Rx时，R测越接近R真，误差越小。
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4
用R真、R测分别表示待测电阻Rx测量值， RA、RV分别表示电流表和电压表的内阻。
V
电流表内接法
A RX
R
图乙
R测U I UxIxUAU IxxR真 测量值小于真实值
R 测 U xI xU AU Ix xU Ix AR 真 R A
当Rx>>RA时，R测越接近R真，误差越小。