电流表内接法与外接法选择
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。
电流表内外接判断方法
电流表内外接判断方法电流表是电子测量仪器中的一种，主要用于测量电路中的电流值。
电流表的使用方法有多种，其中一种方法就是将电流表内外接。
这种方法通常用于测量直流电路中的电流值，下面将详细介绍电流表内外接的判断方法。
一、电流表的内部电路结构了解电流表内外接方法之前，首先需要了解电流表的内部电路结构。
一般来说，电流表由电流计和多档电阻组成。
电流计是电流表的核心部件，它能够将电流转换为电信号，在电流表上显示出来。
多档电阻则用于调节电流计的灵敏度，使其适用于不同范围的电流测量。
二、电流表内外接的判断方法1. 内接方式内接方式是指将电流表直接接入电路中，通过电流表内部的电路结构来测量电路中的电流值。
内接方式的特点是测量范围较窄，适用于小电流测量。
内接方式的接法是将电流表的两个引线分别接在电路的正负极上，注意要与电路的方向一致，否则会影响测量结果。
2. 外接方式外接方式是指将电流表与电路分开接入，通过外部电路来测量电路中的电流值。
外接方式的特点是测量范围较广，适用于大电流测量。
外接方式的接法是将电流表的两个引线接在外部电路的电阻上，通过欧姆定律来计算电路中的电流值。
三、注意事项1. 测量前要先确定电流表的量程，选择合适的测量档位，避免超出电流表的测量范围。
2. 测量时要注意电路的正负极，避免接反。
3. 测量时要保证电路通电，否则无法测量电流值。
4. 测量时要避免电流过大，以免损坏电流表。
5. 测量时要保持稳定，避免震动和干扰，影响测量结果。
电流表内外接是测量电路中电流值的常用方法之一。
内接方式适用于小电流测量，外接方式适用于大电流测量。
在使用电流表测量电路中的电流值时，需要注意量程、接法、电路方向等因素，以保证测量结果的准确性。
安培表内接法和外接法
小．要使限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大
R0.另外，使用该电路时，在接通前滑片 P 置于电阻最大的
位置．
2.分压电路
如图 4 所示，实质上滑动变阻器的左边部分与 R 用并联后
再与滑动变阻器的右边串联．注意滑动变阻器的两端都有电
流流过，且电流不相同．该电路的特点是：在电源电压不变
的情况下，R 用两端的电压调节范围为 U≥U 用≥0，即电压可调 E
到零，电压调节范围大．电流调节范围为R用≥I 用≥0.使用分 压电路，当 R0<R 用时，调节性能好．通电前，滑片 P 置于 A
端，使 U 用＝0.
3.两种用法的选择 如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采 用分压接法： (1)用电器的电压或电流要求从零开始连续可调． (2)要求用电器的电压或电流变化范围大，但滑动变阻器的 阻值小． (3)采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超 额定值．
阻为几千欧，量程为3 V，电源电动势为 9 V，滑
动变阻器的阻值为 0～6 Ω，额定电流为 5 A，试
画出测量 Rx 的原理图．
解析 待测金属电阻 Rx≪ RA·RV.应采用电流表外接
法．
如果采用变阻器限流接法，负载
5
45
R x 的电压 U min=6+5×459 V=11 V，
U max=9 V,调节范围11～9 V，显
伏安法测电阻
一、 安培表内接法和外接
1、
内接法
外接法
电路图
误差 分析
电阻 测量值
适用 条件
电流表分压
U 测＝Ux＋UA
R 测＝IU测测＝Rx＋RA>Rx
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】
伏安法测电阻中的电流表两种接法
伏安法测电阻中的电流表的两种接法伏安法测电阻是利用电压表和电流表来测量电阻，其原理是部分电路欧姆定律，测量电路可有电流表外接法或内接两种接法。
一、电流表的外接法（图甲）1、误差分析：因为U 测=U 真，I 测>I 真，所以R 测<R 真2、误差原因：电压表内阻的分流作用。
3、在外接法中，R 测=Vxx V x V x R R R R R R R R I U +=+==1并联部分测测＜R x ，若R x 《R V 时，宜采用电流表外接法二、电流表的内接法（图乙）1、误差分析：因为U 测>U 真，I 测=I 真，所以R 测>R 真2、误差原因：电流表内阻的分压作用3、在内接法中，R 测=测测I U =R x +R A ＞R x,，若R x 》R A 时，宜采用电流表内接法三、采用“内接法”是还“外接法“的两种依据1、口诀法若已知电压表和电流表的内阻R V 和R A 。
待测电阻的粗约值R （其比较准确地值需要伏安法实验进一步测量），那么可以用口诀法1）若R >，那么应采取内接法，待测电阻的测量值比真实值偏大。
口诀为：“大内偏大” 2）若A V R R R <，那么应采取外接法，待测电阻的测量值比真实值偏小。
口诀为：“小外偏小” 3）若A V R R R =，那么内接法和外接法都可以。
2、试探法：(原则:谁的变化明显,就让谁成为真实值)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. 560Ω，偏大；B. 560Ω，偏小；C. 700Ω，偏小；D. 700Ω，偏大。
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：
电流表内接法与外接法的选择
图测量的值误差较小，测量值 Rx＝_______ Ω .
答案 乙 1000
比较相对改 变量
方法总结：
直接比较法 1.
已知待测电阻、电压表和电流表内阻的大约值
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．
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
电学实验基础四
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
(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．
电流表的内、外接法
外接法
内接法
测 =
+
测 = + −=源自 +
−
= +
内 =
当外 < 内 ，即 < 时，选用外接法，此时 <
当内 < 外 ，即 < 时，选用内接法。此时 >
临界值判定
测 −
=
当Rx《Rv时，采用外接法
伏安法测电阻
电流表内、外接法的选择
一、电流表的两种接法
①电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”
V
A
R
②电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”
V
A
R
注：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．
二、误差分析
①电流表外接法
∵ = + ＞
当Rx》RA时，采用内接法
比值判定法
≈
<
>
，选用外接法
，选用内接法
∴ 测 =
＜
V
A
=
R
测 =
=
=
=
=
+ + +
+
＜
电流表外接法测得的阻值实际是电压表与电阻并联后的电
阻值，其值小于电阻的真实值，当RV越大误差越小，所以采用
外接法的条件是R《 RV
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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 R
R 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I
I ∆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。
三、测金属丝电阻率 实验步骤
1) 测量电阻丝的直径d.
2)按电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路；
3)把一段同规格的电阻丝接入电路，用mm 刻度尺量出其接入电路的长度l.
4)把滑动变阻器的滑片调至适当位置，电路经检验无误后闭合电键，改变滑
动片的位置，读出几组相应的电流表和电压表的示数Ｉ和Ｕ的值。
求出电阻的平均值. ５)利用 L
S
R =
ρ计算金属丝的电阻率. 例1：在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，下列做法正确的是：( ) A.用米尺量金属丝的全长（测三次），求出平均值，然后接入电路中 B.在铅笔上密绕金属丝30匝，量出宽度，除于匝数，得出金属丝的直径 C.用伏安法测电阻时宜用安培表内接法，多次测量求出平均值
D.实验中，通电时间不宜太长，电流不宜过大，尽量保持金属丝的温度不变
例2： (1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图所示，则测量结果应该读作________mm.
(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图实所示，此示数为 ________mm.
针对练习
1、为了测定一个6V、3W的小电珠在不同电压下的功率,所需的
实验器材如图所示.已知电流表的内阻可忽略,滑线电阻的阻值
为10Ω,各电表的量程如图.测量时要求电珠两端的电压从0伏开
始连续调节,测得多组数据。
请按要求在实物图上连线.
2、用伏安法测电阻，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。
让电压表一端先后接到b点和c点，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
________表的内阻可以比拟。
电压表的两端应接在a、________两点；
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、________两点。
3、用伏安法测金属电阻
x
R（约为5Ω）的值。
已知电流表内阻为，量程为0.6A，电压表内阻为几千欧，量程为3V，电源电动势为9V ，滑动变阻器的阻值为，额定电流为5A，试画出测量Rx的原理图。
4、欲用伏安法测定一段阻值为左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，备有以下器材：
A. 电池组（3V 、）
B. 电流表（）
C. 电流表（）
D. 电压表（0~3V、）
E. 电压表（0~15V、）
F. 滑动变阻器（0~）
G. 滑动变阻器
（0~）
H. 开关、导线
（1）上述器材中应选用的是______________。
（2）实验电路应采用电流表__________接法（填“内”或“外”）。
（3）画出实验电路图。
5、用伏安法测电阻，可接成如图所示的两个电路。
当用
（a）图的电路测量时，电压表和电流表的示数分别为5V、
0.6A；用（b）图的电路测量时，电压表和电流表的示数
分别为4.6V、0.8A。
电源两端的电压不变，则被测电阻的
准确值为多少？。