电学实验基础(二)：内接法、外接法,分压限流,仪器的选择
分压还是限流,内接还是外接,方法选择我做主
方法选择我做主一、伏安法测电阻伏安法测电阻是物理课本中介绍的基本方法，其基本的原理图如1、2所示：其中图1是安培表的外接法，适合测小电阻，R X 的测得值小于其真实值，实际测量的是R X 与R V 的并联值，原因是电压表示数等于R X 两端电压，电流表示数大于流过R X 中的电流。
图2是安培表内接法，适合测大电阻，R X 的测得值大于其真实值，实际测量的是R X 与R A 的串联值，原因是电压表示数大于R X 两端电压，电流表示数等于流过R X 中的电流。
结论“大内偏大，小内偏小”即测大电阻用内接法，测量值比真实值偏大；测小电阻用内接法，测量值比真实值偏小。
选择电流表内接和外接的方法①如果x R 、A R 、v R 大约阻值知道时，在满足x v R R <<满足时，采用外接法；当x A R R >>时，采用内接法。
②临界电阻法判断 先算出临界电阻值0A v R R R =，若0x R R <采用电流表外接法；若0x R R >采用电流表内接法。
③试触法 即通过改变电表的连接方式，电表示数变化情况确定内接还是外接。
具体判断时可采用比较I I ∆和U U ∆大小的方法来判断采用内接法还是外接法。
若I I ∆>U U ∆，应采用内接法；若I I ∆<UU∆，应采用外接法。
二、滑动变阻器的限流接法与分压接法两种电路的比较 图1限流法 图2分压法两种电路的选择通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，结构连接简单，因此，优先考虑以限流法为主。
在下面三种情况下必须选择分压接法a.要使某部分电路的电压或电流从零开始延续调节，只有分压电路才能满足。
b.如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流（压）都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流（压），为了保持电表和电阻元件免受损坏，必须采用分压接法c.伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，若采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（压）变化也很小，这不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据，为了能大范围地调节待测电阻上的电流（压），应选择分压接法。
高中物理复习专题--电学实验知识点归纳()
高中物理复习专题--电学实验知识点归纳一、电路设计或器材选择原则1、安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。
要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。
2、准确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。
保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。
3、便于调节：实验应当便于操作，便于读数。
二、内、外接法的选择1、外接法与外接法对比2、内、外接法的确定方法：①将待测电阻与表头内阻比较②试触法触头P分别接触A、B电压表示数变化大⇒电流表分压作用大⇒外接法电流表示数变化大⇒电压表分流作用大⇒内接法三、分压、限流接法的选择1．两种接法及对比限流接法分压接法电路图电压调节范围电路消耗总功率闭合K滑动头在最右端滑动头在最右端前2．选择方法及依据①从节能角度考虑，能用限流不用分压。
②下列情况必须用分压接法A．调节（测量）要求从零开始，或要求大范围测量。
B．变阻器阻值比待测对象小得多（若用限流，调不动或调节范围很小）。
C．用限流，电路中最小的电压（或电流）仍超过用电器的额定值或仪表量程。
四、实物图连接的注意事项和基本方法⑴注意事项：①连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。
②各导线都应接在接线柱上，不应在导线中间出现分叉。
③对于滑动变阻器的连接，要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻，在接线时要特别注意不能将线接到滑动触头上。
⑵基本方法：①画出实验电路图。
②分析各元件连接方式，明确电流表与电压表的量程。
③画线连接各元件。
(用铅笔画线，以便改错)连线方式应是单线连接，连线顺序应先画串联电路，再画并联电路。
一般先从电源正极开始，到电键，再到滑动变阻器等。
按顺序以单线连接方式将干路中要串联的元件依次串联起来；然后连接支路将要并联的元件再并联到电路中去。
电学实验思考题
六、测定小灯泡的伏安特性曲线 1．什么是伏安特性曲线?纵坐标是什么物理量?横坐标是什么物理量? 2．如果小灯泡的伏安特性曲线是直线，对于它的电阻作出什么判断?如果是曲 线，又怎样? 3．什么是线性元件?什么是非线性元件?灯泡是什么元件? 4．“6．3Ｖ0．3Ａ”和“2．5Ｖ0．3Ａ”的小灯泡正常发光时的电阻各是多 大?在常温下它们的灯丝电阻是大一些还是小一些?差多少倍? 5．测定小灯泡的伏安特性曲线（电阻约为1～20Ω）采用分压电路还是限流电 路?电流表是外接还是内接? 6．如果用Ｕ－Ｉ图线测量一个电阻的阻值，这时的Ｕ－Ｉ图线是直线还是曲 线?为什么?
3、控制电路的选择
限流接法 分压接法 比较
电路图
负载RL上电压调 节范围（忽 略电源内阻） 负载RL上电流调 节范围（忽 略电源内阻） 负载RL相同条件 下电路消耗 总功率
分压接法调节范 围大 分压接法调节范 围大
限流电路能耗小
限流接法与分压接法的选择方法：
在负载电流相同的情况下，限流电路中干路电流比分压电 路中干路电流小，所以限流电路中消耗的总功率小，这说明限 流电路具有节能的优点。因此，我们应优先考虑限流接法，
选用条件
R A Rv Rx
R A Rv Rx
在实测中，不一定都能事先知道待测电阻的大概值，也不 一定很清楚RA和RV的大小。为了快速、准确地确定一种较好的 接法，可以采用试探法：
①将待测电阻R与电流表、电压表如图接好，并将电压表的一根接线K空出。 ②将K先后触碰电流表的两个接线柱a、b。 ③比较两次触碰中两个电表的读数变化情况：
I 1 R0 I 2 Rx Rx I1 R0 I2
Rx
Rx
测量结果
使用条件
U1 R U2 0
内接法与外接法,分压限流
但电路结构较为简单. 2.电能损耗较小.
Rx
2.分压式
P AR B
E
s
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.
可调范围
变阻器 电能损耗
限流式 Rx E ~ E Rx R 较大阻值
要点： 1、电流表内外接的选择： 2、限流接法和分压接法的选择： 3、连接实物图：
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3kΩ；15V 量程内阻为15 kΩ；
• 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（2kΩ，1.5A）； • ⑸蓄电池组（6V，内阻不计）； • ⑹电键、导线。
要求待测 电阻Rx中 电流从零 开始连续 可调
练习: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.
用,因此两种方法测量电阻都有误差．
伏安法测电阻的误差分析
电流表外接法
V
电压表示数 U A U R
A R
电流表示数 IA IR IV IR
高中电学重点实验复习基础知识分压限流内接外接总结
选修3-1电学重点实验复习一、 测量电路的选择（电流表的内、外接问题）外接法（电流表在电压表的外部） 内接法（电流表在电压表的内部） 用来测小电阻（一般指几Ω至几十Ω） 用来测大电阻（一般指上几百甚至上千Ω） 记忆口诀：外小小内大大（外接法用来测量小电阻且测量值比真实值偏小，内接法用来测量大电阻且测量值比真实值偏大）二、 供电电路的选择（限流式、分压式问题）可以用限流式供电时就不能用分压式进行供电，因此我们只需要记住必须用分压式供电的三种情况：1、要求电压或电流从0开始调（比如描绘小灯泡的伏安特性曲线必须采用分压式供电）或者电压或电流的调节范围尽可能大时（放心题目会给的）2、电表量程较小而电动势较大（即采用限流式供电时，只要接通电路就会损坏电表。
）3、滑动变阻器的电阻远小于被控制的电阻（比如要测量的电阻几千Ω而滑动变阻器只有几十Ω，调节滑动变阻器时电表读数变化不明显。
）同学们，请仔细观察以上四幅电路图，它们分别采用了怎样的测量和供电电路？此外，你们发现了什么？A R AB P D S E V R x A R A B P A R xS E V R A BPC SE R x V AR A B P B R x S E V A实验一、测定金属的电阻率一、实验目的(1)学会使用各种常用电学仪器，会正确读数. (2)学会使用螺旋测微器并掌握正确读数方法.(3)学会用伏安法测量电阻的阻值，测定出金属的电阻率. (4)学会选择滑动变阻器的连接方式(分压、限流). 二、实验原理用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度L ，用螺旋测微器测导线的直径d ，用伏安法测导线的电阻R ，由 ，得 三、实验器材及原理图待测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干.例1：某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5 Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找到以下供选择的器材： A.电池组(3 V ，内阻约1 Ω)B.电流表A1(0～3 A ，内阻0.0125 Ω)C.电流表A2(0～0.6 A ，内阻约0.125 Ω)D.电压表V1(0～3 V ，内阻4 k Ω)E.电压表V2(0～15 V ，内阻15 k Ω)F.滑动变阻器R1(0～20 Ω，允许最大电流1 A)G.滑动变阻器R2(0～2000 Ω，允许最大电流0.3 A)H.开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用 (填写仪器前字母代号).(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx 在组成测量电路时，应采用安培表 接法，将设计的电路图画在图甲的方框内.(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d 的读数如图乙，则读数为 mm.(4)若用L 表示金属丝的长度，d 表示直径，测得电阻为R ，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝ .2π·4RS d R L Lρ==LR S ρ=甲四、巩固练习1. 某同学测定一根金属丝的电阻率．①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，则该金属丝的直径为_________mm ．②先用多用电表粗测其电阻．将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时他应该：a ．将选择开关换成欧姆挡的“_______”档位(选填“×100”或“×1”)b ．将红、黑表笔短接，调节________调零旋钮，使欧姆表指针指在_________处．再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如左下图所示，则此段电阻丝的电阻为__________Ω．③现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下各种器材，4V 的直流电源、3V 量程的直流电压表、电键、导线等．还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用： A ．电流表A 1（量程0.3A ，内阻约1Ω） B ．电流表A 2（量程0.6A ，内阻约0.3Ω） C ．滑动变阻器R 1（最大阻值为10Ω） D ．滑动变阻器R 2（最大阻值为50Ω）为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大．电流表应选________,滑动变阻器应选________（填器材前面的字母）．请在右上图中补齐连线以完成本实验．2.在测定金属丝电阻率的实验中，金属丝长约0.8m ，直径小于1mm ，电阻在5Ω左右，实验步骤如下：①用螺旋测微器测量金属丝直径如图，则图中读数为 ；－+A－+V1510②用伏安法测量金属丝的电阻R。
电学实验基础(二)：内接法、外接法,分压限流,仪器的选择讲义
RX
a
Pb
R
E r=
滑动变阻器的总阻值R越小，越 便于调节用电器两端电压． 一般选
用滑动变阻器的全电阻小于用电器 的电阻, 在0.1—0.5倍之间为好。
0
在合上开关以前，一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置
置于a端．以使负载上的电压和电流最小．（均为零）
要求测量结果尽量准确，需要多测几组数据；要
求待测电阻两端电压变化范围较大；或要求从零开始
连读可调，应选分压电路。如果滑动变阻器的全阻值
比待测电阻的阻值小得多，为了能使待测电阻两端电
压有较大变化，应选分压电路。如果采用限流电路时，
电路中最小电流等于或大于待测电阻的额定电流或电
流表的量程，应选分压电路
三、控制电路（滑动变阻器的接法）的选择：
比较项目
限流式接法
分压式接法
电路
电压调节的范围 电流调节的范围
若 RX >> RA时，采用电流表内接法。 若 R>V> R时X ，采用电流表外接法。
结论：RRxA与 RRxV哪个比值大Rx就与对应表“近接”
例 电流表内、外接判断方法
题 解 析
1、采用电流表内接法的条件：Rx>>RA 采用电流表外接法的条件：Rv>>Rx
2、当不满足Rx>>RA和Rv>>Rx关系时
电路及仪器的选择
⑴安全性原则
要保证所用仪器的安全，电源最大允许通过的 电流、电压表和电流表的量程、滑动变阻器允许通 过的最大电流、用电器的额定电压电流等。选择电 源、电表和用电器时，保证其电流和电压均不超过 使用的量程。
结论：两次接触，那个表示数变化明显 , Rx就与那 个表“近接”
电学实验基础一内接法、外接法分压限流仪器的选择
电学实验基础:伏安法测电阻
题型应用
解析:先确定为电流表为外接法.在确定变阻器采用限 流还是分压.若采用限流接法 ,则滑动变阻器阻值达最 大时电路中的电流最小
E 4 Im in A 0.024 A 24mA Rx RA R 100 50 15
已超过电流表量程,故必 须采用分压式电路.电路 图如图.
电学实验基础:伏安法测电阻 题型应用
解析：滑动变阻器的选择 因为电路中可能的最大电流Imax≈12V/50 =240mA，所以电流表应选A2， 滑动变阻器的选择 因为R1<R2，且1A>240mA,滑动变阻器应选R1，且 调节方便 分压法、限流法的选择 R 因为R1>RX, 所以应选限流电路 A 内接法、外接法的选择 V 因为RV / RX<RX / RA2 所以选用内接电路
电学实验基础:伏安法测电阻
一、原理：部分电路的欧姆定律
外接法
内接法
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种测量电路：内接法与外接法
外接法
内接法
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法误差分析
U U 测量值： R测＝ 真实值： R实＝ I X IV IX
误差来源： U测＝U X U A
电学实验基础:伏安法测电阻
电学实验基础:伏安法测电阻
题型应用
解析：
2、电压表的选择 2 U 因为 p R U1=
U2=
PR min = 0.25100 (V)=5V
PR max
=
0.25 200 (V)=7.1V
因为电阻可能为100 ，所以允许加在电阻两端的电压的最 大值可能是5V，应用电压表的示数来控制加在电阻两端的电压， 因此电压表应选 V1。
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：
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三、控制电路（滑动变阻器的接法）的选择：
比较项目 电路 限流式接法 分压式接法
电压调节的范围
电流调节的范围
电能损耗
EIR 电源负担轻 简便
E（IR+Iap） 电源负担重 复杂
电路连接
⑵、选择方法
① 限流接法（ 通常情况 ）
电流、电压能达到要求的调节范围；
不超过测量仪表的量程， 不超过各元件允许的最大电流。
② 分压接法 ： （三种特殊条件）
a 、要求某部分电路的电压或电流从零开始连续可调。 b、采用限流接法时无论怎样调节滑动变阻器，电路中 的电流（电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流。 c、用电器电阻远大于滑动变阻器电阻，不利于测量获得 多组数据。
电路及仪器的选择
外接法 误差产生的原因： 由于电压表分流引起的。
若 RV >> RX 时，采用电流表外接法。
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法误差分析
A
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法误差分析
内接法与外接法的选择 V
·
A
RX
① 比值法
内接法
··
V
A
RX
·
外接法
a.条件：已给出R的估计阻值
E
a Pb r=0 R
在合上开关以前，一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大．
如果题目没有要求待测电阻两端的电压从零开始 连续可调，也没有要求多测几组数据，而且滑动变阻 器的阻值比待测电阻的阻值大，并且在滑动变阻器连 成限流电路时能保证电表和待测电阻正常工作，这时 应从节省电能（ P ＝EI ）和电路简单考虑，选用限 源 流电路。
当 Rx 当 Rx
Rx （即 RA RV
RA
RA
Rv Rx
Rx
Rx大
Rx 小 )时用外接法
时，用内、外接法均可 RA RV
3、当Rx、RA、Rv的阻值未知时
用试触法进行判断
② 试触法
a.条件：未给出RX的估计阻值
·
RX P
a
A
b
V
·
b.选择方法：将电压表分别接a、b两点
如果电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强， 不满足RX<<RV,不适应用电流表的外接法．应用电流表的内接 法．
要求测量结果尽量准确，需要多测几组数据；要 求待测电阻两端电压变化范围较大；或要求从零开始 连读可调，应选分压电路。如果滑动变阻器的全阻值 比待测电阻的阻值小得多，为了能使待测电阻两端电 压有较大变化，应选分压电路。如果采用限流电路时， 电路中最小电流等于或大于待测电阻的额定电流或电 流表的量程，应选分压电路
二、内接法与外接法选择
甲
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
20
20.08
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
实验电路（电流表内外接法）选择的依据
比较项目 电路 电流表内接法 电流表外接法
误差来源
测量结果 适用条件
电流表的分压 R测＝U/I＞Rx 偏大
选修3－2
11、传感器的简单使用
2008
电学实验的实质：测量电阻
电学实验基础:伏安法测电阻
电学实验考查方式
◆ 实验电路的选择 ◆实验仪器的选择 ①安全性：不能超出量程等 ②精确性：电表偏转1/3刻度以上
测量电路 测量电路
③可行性：尽可能减少误差
◆关键的实验步骤 ①掌握正确的实验步骤； ②给步骤排序或改错； ③补漏或删除多余的步骤。
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种测量电路：内接法与外接法
内接法
外接法
·
A
RX
内接法
·
U 测 U Rx U A R测＝ ＝ Rx RA Rx I测 I Rx
由于电流表分压引起的。
误差产生的原因:
若 RX>> R时，采用电流表内接法 A
·
V
A
RX
·
U测 U Rx Rx RV R测＝ ＝ Rx I 测 I Rx IV Rx RV
(2) 分压电路
RX
负载RX的电压调节范围0---E
滑动变阻器的总阻值R越小，越 便于调节用电器两端电压． 一般选 用滑动变阻器的全电阻小于用电器 的电阻, 在0.1—0.5倍之间为好。
a E
P b
R
r= 0
在合上开关以前，一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置 置于a端．以使负载上的电压和电流最小．（均为零）
b.选择方法：
若 RX >> RA 时，采用电流表内接法。 若R >> R时，采用电流表外接法。 V X
Rx 结论： 与 RA RV Rx
哪个比值大Rx就与对应表“近接”
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 Rx Rv 当 Rx RA（即 )时用内接法 RV
◆实物连图
◆数据处理与误差分析 ①计算法：多次测量求平均值 ②图像法：斜率、截距等物理意义 ③误差：测量值偏大或偏小
◆读取数据
①注意电表正负连接、量程的选择 ②线要连在接线柱上，不能交叉
电表，游标卡尺，螺旋测微器读 数，注意有效数字
电学实验基础:伏安法测电阻
一、原理：部分电路的欧姆定律
内接法
外接法
从另一个角度来看，电压表的示数没有显著变化，说明电 流表的分压作用很弱，满足RX>>RA,应选用内接法．P 应接在b 处。 安培表和伏特表示数变化显著（明显）的标志是它们的 示数的变化量（绝对误差）占原来值的百分比大．（相对误 差）
结论：两次接触，那个表示数变化明显 , Rx就与那 个表“近接”
电学实验基础:伏安法测电阻
电压表的分流 R测＝U/I＜Rx 偏小
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种控制电路：限流法与分压法
(1) 限流电路
RX
RX 负载RX的电压调节范围 R R E E X
可见滑动变阻器的总阻值R越大， 电阻RX两端电压的变化范围越大。变 阻器总阻值R 是Rx 的2--5倍时，限流 接法对电流、电压控制作用显著，这 样既便于调节,用电器两端电压变化范 围又比较大.
电学实验基础:伏安法测电阻
电学实验基础（二）：伏安法测电阻
高考版
电学实验基础:伏安法测电阻
广东高考电 学 实 验考情
所属模块 电学实验 历年考试情况
选修3－1
7、测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）
2009/2007/ 2012
2011 2010/2006 2007
8、描绘小电珠的伏安特性曲线 9、测定电源的电动势和内阻 10、练习使用多用电表