物理电流表分压限流,内外接
专题分压限流内接外接
0～U U 0～ R
2．方法选择 通常滑动变阻器以限流式为主，但遇到下述 三种情况时必须采用分压式。
(1)当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电
阻，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测 量多组数据)时，必须选用分压电路。
(2)若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)
的最小值仍超过负载电阻或电表的额定值时，只能 采用分压接法。
内接法 电路
内接法 电压表示数UV＝ 误差分析 外接法 电压表示数UV＝UR
外接法
UR＋UA>UR电流表 电流表示数 示数IA＝IR， UV UR R测 ＝ I > I ＝ R 真 A R IA＝IR＋IV>IR U V UR R 测 ＝ I < I ＝ R真 A R
内接法
外接法
误差来源
电流表分压作用
主讲人：景辉
安徽省涡阳县第二中学Βιβλιοθήκη P49专题 一、认识滑动变阻器
(1)构造：如图所示是滑动变阻器的实物图，AB是一
金属杆，其电阻为零，CD是电阻率较大的、长度较长的
电阻丝，缠绕在陶瓷管上，匝与匝之间是绝缘的，有两
条比较光亮的线，是被刮掉绝缘层的部分，P是滑片，
上端与金属杆连接，下端与电阻丝连接。
(2)原理：利用滑片P改变接入电路中的电阻丝的 长度，起到改变电阻的作用。 (3)接线方式：作限流用时，将AC或AD接入电路 即可，注：接A接B是等效的。即“一上一下”。 作分压用时，CD全部接入电路，当滑片P移动 时，负载将与PC间或PD间的不同长度的电阻丝并联， 从而得到不同的电压。
0.02 A，其读数为0.52 A。
电阻用外接法，可记忆为“大内小外”。
(2)公式计算法： 当Rx> RARV时，用内接法， 当Rx< RARV时，用外接法， 当Rx＝ RARV时，两种接法效果相同。
分压式与限流式以及内接法与外接法
恒 定 电 流 二知识点一：滑动变阻器的使用方法： a 限流接法。
b 分压接法。
1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点：如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R 0）对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a ）电路称为限流接法，图（b ）电路称为分压接法.负载R 上电压调节范围 负载R 上电流调节范围 相同条件下其中，在限流电路中，通R L 的电流I L =0R R L +，当R 0＞R L 时I L 主要取决于R 0的变化，当R 0＜R L 时，I L 主要取决于R L ，特别是当R 0<<R L 时，无论怎样改变R 0的大小，也不会使I L 有较大变化.在分压电路中，不论R 0的大小如何，调节滑动触头P 的位置，都可以使I L 有明显的变化. 2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取.（1）下列三种情况必须选用分压式接法①、若要求被测电阻两端电压变化范围较大，或需要从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），必须采用分压接法.分压式电路中，在电路中的电流小于滑动变阻器的额定电流的前提下，应该选择量程较小的变阻器（调节效果好，电压变化均匀）。
②、当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法.③、当用电器的电阻R L 远小于滑动变阻器的最大值R 0，为使被测电阻中的电流有明显变化，应采用分压接法. ④、若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过R L 的额定电流时，只能采用分压接法.（2）下列情况可选用限流式接法①、测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且R L 与R 0接近或R L 略小于R 0，两种接法都可以，采用限流式接法较好，节能省电.②、电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.③、没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.知识点二：电流表内接法与电流表外接法的比较根据欧姆定律的变形公式IUR =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。
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。
19
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？
高二理科物理内外接法和限流分压接法
控制系统：利用内外接法实现控制系统中的信号采集和处理，提高控 制精度和响应速度
医疗设备：利用内外接法实现医疗设备中的生理信号采集和处理， 提高医疗设备的准确性和可靠性
06
内外接法和限流分压接法的拓展知识
相关物理量的测量原理和方法
电压表和电流表的测量原 理
稳压电源：通过内外接法和限流分压接法的结合使用，可以实现稳压电源 的设计。
控制系统：在控制系统中，内外接法和限流分压接法可以用于调节系统的 输出和输入信号。
信号放大：内外接法和限流分压接法可以用于信号的放大和传输，提高信 号的稳定性和可靠性。
在生产实践中的应用
测量电阻：利用内外接法和限流分压接法测量电阻，提高测量精度和 稳定性
实验结束后应按照规定正确 处理废弃物，保护环境。
数据处理方法：掌 握常用的数据处理 方法，如平均值、 中位数、极差等， 以便更好地分析实 验结果。
实验误差的分析与减小方法
测量工具的精 度限制：选用 高精度的测量 工具，如更精 确的电流表和
电压表
实验操作误差： 严格按照实验 步骤进行操作， 避免操作失误
导致误差
读数误差：多 次测量取平均 值，提高读数
精度
环境因素影响： 控制实验环境， 减少环境变化 对实验结果的
影响
05
内外接法和限流分压接法的应用实例
在电学实验中的应用
测量电源电动势 和内阻
测量电阻箱的电 阻值
测量电流表或电 压表的准确值
精确控制电路中 的电流或电压
在电学测量中的应用
电压表和电流表的测量：内外接法适用于小电阻的测量，限流分压接法适用于大电阻的测 量
课件_内外接法和限流分压接法
Rx
Rx
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
P
A P E s A R B E
R
B s
1.限流式
Rx
P E s A R B
待测电阻Rx的电压可调范围
Rx E~E Rx R
限流式电路的优点: 电路结构较为简单.电能损耗较小. 限流式电路的缺点: 电压不能从零开始调节,调节范围较小.
2.分压式
P
A E
Rx
R
B s
待测电阻Rx的电压可调范围 分压式电路的特点:
0~ E
1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范 围较大. 2.电能损耗较大，电路结构较为复杂
限流和分压电路的选取原则
Rx P P E 分压式： s A R B Rx
A
E
R
B
s
1、要求用电器的电压从零开始连续变化、电压变化范围较大 2、电路中的电流超过电表的量程 3、变阻器的总电阻远小于待测电阻
接法
试触法：
若不知道电阻值，可借助试触法来确定用哪种接法
V Rx
a
A
b
1、若电流表示数变化比较明显，说明电压表分流作用强，应采用内接法。 2、若电压表示数变化比较明显，说明电流表分压作用强，应采用外接法。
例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2.9V、4.0mA,用(b)图 测得的数据是3.0V、3.0mA,由此可知,用 b 图 测得Rx的误差较小,测量值Rx= 1000Ω .
限流式：
1、其他的用限流式。
Rx
Rx
P
P E s A R B A R B
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。
电学实验基础——电流表滑动变阻器接法(内接外接、分压限流)
限流式接法.
[典例 2] 在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝(阻值大约为 5 Ω)外，还有如下实验器材：
A．直流电源(输出电压为 3 V) B．电流表 A(量程 0～0.6 A，内阻约 0.125 Ω) C．电压表 V(量程 0～3 V，内阻 3 kΩ) D．滑动变阻器(最大阻值 20 Ω) E．开关、导线等 根据所提供的器材，画出实验电路图。
答案：A1 E1 外接
伏安法测电阻电路选择
用内接法： 用外接法：
R RV RA R RV RA
试触法：
[试题案例] 1.在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 Ω，电压表V的内阻 约为2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式 如图甲或图乙所示。
计算结果由
Rx
＝U计算得出，式中 I
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)图测得的数据是 2.9V、4.0mA,由此可知,用（a）图测得Rx的误差较小, 测量值Rx= 1000Ω.
V
Rx
A
(a)
V
Rx
A
(b)
二、滑动变阻器接法
√ A.电压表0～15V;电流表0～3A B.电压表0～3V;电流表0～0.6A
5.滑动变阻器应当怎样连接?
√A. 与被测电阻串联，并在开关闭合前将滑片滑到阻值最大的位置
B. 与被测电阻串联，并在开关闭合前将滑片滑到阻值最小的位置
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 .
《电流表内外接滑动变阻器限流与分压接法》
电流表内外接滑动变阻器限流与分压接法引言在电路实验中，经常会涉及到对电流进行测量。
为了保护仪器以及被测电路，我们通常会使用电流表进行测量。
然而，电流表的量程是有限的，当被测电流超过量程范围时，如果不采取措施，会导致电流表烧毁。
为了解决这个问题，我们可以使用滑动变阻器进行限流，同时还可以通过分压接法改变电流表的量程，以适应不同的测量需求。
电流表内接滑动变阻器限流接法在电流表内接滑动变阻器限流接法中，滑动变阻器被串联在电流表的测量回路中，用于限制通过电流表的电流。
这样做的目的是保护电流表，防止过大的电流流过。
接法步骤1.将电流表的正引线和滑动变阻器的接线端子连接。
2.将滑动变阻器的移动端接地，与电流表的负引线相连。
注意事项•在选择滑动变阻器的阻值时，要根据被测电路的电流范围来确定。
一般来说，选取一个稍微大一点的阻值，以提供一定的测量余地。
•在连接电流表和滑动变阻器的引线时，要注意引线的正确连接，避免接错导致测量结果错误。
电流表外接滑动变阻器限流接法在电流表外接滑动变阻器限流接法中，滑动变阻器则被并联在电流表的测量回路之外，用于限制通过电流表的电流。
这种接法更加灵活，可以根据需要调整电流表的量程，并且不会对被测电路产生过多的影响。
接法步骤1.将电流表的正引线接在被测电路的正极上。
2.将电流表的负引线接在被测电路的负极上。
3.将滑动变阻器的两个引线分别接在电流表的正负极上。
注意事项•在选择滑动变阻器的阻值时，要根据被测电路的电流范围来确定。
同样，选取一个稍微大一点的阻值，以提供一定的测量余地。
•在连接电流表和滑动变阻器的引线时，要确保引线连接牢固，避免接触松动导致测量结果不稳定。
通过使用滑动变阻器进行限流和分压接法，我们可以保护电流表，防止其过载烧毁，并且可以调整电流表的量程，以适应不同的测量需求。
在实际应用中，根据具体情况选择内接或外接滑动变阻器的接法，能够更好地实现电流的准确测量和保护电路仪器的目的。
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测电阻的内接法和外接法有何区别
测电阻时电流在内接与外接是有区别的，我们可以画出其电路图，如图甲、乙所示。
它们各自特点如下：
（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 。
（2）电流表外接法 电路：如图乙所示。
结果：测量值最小，即R 测<R ，为什么会出现偏差呢？
在图中电流表内接法中，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I
U R =
测求得的电阻值偏大。
那电流表的外接法呢？
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I
U R =测知，U 较准确而I 偏
大，故R 测偏小即R 测<R 。
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 R R R R R R R R R R R x x
V x V x
x x
x x 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 R R R R R R R R x x
x A x x
A x
测100%
当内、外接法相对误差相等时，有R R R R R 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。
当R R R x A V =时，用内、外接法均可。
三、如何选择分压与分流电路呢？如果实验中要求被测元件的电压是从零伏调起的，或者是要求电压调节范围较大的情况，就应该选择分压电路，其分压电阻尽量选择阻值较小并且允许电流较大的滑线变阻器。
如果没有上述电压的限制，分压电路与限流电路都可以的情况下，应该首选限流电路。
可得到如下结论：
（1）若需要被测电阻R两端电压变化范围较大，或需要从零开始连读可调电压，应选图乙的分压电路；（2）若采用限流电路时，如果电路中最小电流大于或等于被测电阻Ｒ的额定电流，必须采用分压电路；（3）当时，为使被测电阻中电流有明显变化，也应选分压电路；
（4）当时（或两者相差不多），虽然两种电路都可以对负载电流有明显的调节和控制．或两种电路都满足实验要求时．但图甲的限流电路具有节省电能、电源负担轻、电路连接简便等优点，应选图甲的限流电路较好。