电路测量时内接法与外接法的选择

内接法和外接法的选择很多同学在学了伏安法测电阻后,分不清什么时候采用内接法,什么时候采用外接法，仅是知道测大电阻用内阻法，测小电阻用外接法，但在测量既不是很大也不是很小的电阻时，就不清楚采用哪种接法才能使测量的误差最小.下面就来谈谈在伏安法测电阻时内接法与外接法的选择。

一。

误差的产生原因伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的。

它的测量值和真实值应该是：RUIRUIxx测测测真，＝=，即使是测量十分准确的电压表和电流表，由于电压表和电流表都有内阻,导致了电阻的测量值和真实值存在误差。

当选用外接法（a）时，电压表与电阻并联，电压表的读数就是电阻两端的电压，但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流，因此测量值要小于真实值,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Rx 的值远小于电压表的内阻RV,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。

当选用内接法（b）时,电流表与电阻串联，电流表的读数就是电阻的电流值，但电压表测的是电阻和电流表的总电压，所以测量值大于真实值，实际上测量的电阻值是电阻与电流表内电阻串联的总电阻值.如果电阻Rx 的值远大于电流表的内阻RA，电流表分去的电压很小,这时电压表测量的电压就接近于电阻两端的电压,所以内接法适合于测大电阻。

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 RRR RR RRRRR RxxV xV xxxxx 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 RRR R RRRRxxx A xxAx测100%当内、外接法相对误差相等时,有RR RRRxx VAx+=，所以,R R RA V≈（R RA 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。

——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。

内接法和外接法的选择很多同学在学了伏安法测电阻后，分不清什么时候采用内接法，什么时候采用外接法，仅是知道测大电阻用内阻法，测小电阻用外接法，但在测量既不是很大也不是很小的电阻时，就不清楚采用哪种接法才能使测量的误差最小。

下面就来谈谈在伏安法测电阻时内接法与外接法的选择。

一. 误差的产生原因伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的。

它的测量值和真实值应该是：RUIRUIxx测测测真，＝=，即使是测量十分准确的电压表和电流表，由于电压表和电流表都有内阻，导致了电阻的测量值和真实值存在误差。

当选用外接法（a）时，电压表与电阻并联，电压表的读数就是电阻两端的电压，但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流，因此测量值要小于真实值，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。

当选用内接法（b）时，电流表与电阻串联，电流表的读数就是电阻的电流值，但电压表测的是电阻和电流表的总电压，所以测量值大于真实值，实际上测量的电阻值是电阻与电流表内电阻串联的总电阻值。

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，这时电压表测量的电压就接近于电阻两端的电压，所以内接法适合于测大电阻。

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 RRR RR RRRRR RxxV xV xxxxx 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 RRR R RRRRxxx A xxAx测100%当内、外接法相对误差相等时，有R R R RR 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。

电路测量时内接法与外接法的选择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。

误差原因由于所用电压表和电流表都不是理想电表，即电压表的内阻并非趋近无穷大，电流表也存在内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。

测量方法通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法：内接法和外接法（电流表在电压表的内侧还是外侧）。

电路选择在内接法电路中，因为电流表有内阻，在内接法的电路中电流表两端有电压，所以电压表测出的电压是电流表和待测电阻消耗的电压之和，比待测电阻两端的电压值大，利用=UR I计算，这样测得的电阻值比真实值偏大，就产生了实验误差。

内接法测得的电阻值=X A R R R +内，误差原因：电流表的分压作用。

当测阻值大的电阻即X R >>A R 时，用电流表内接法测量电阻误差小。

在外接法电路中，因为电压表中有电流通过，所以电流表测得的电流是待测电阻与电压表中的电流之和，比流过待测电阻的电流值大，利用=UR I计算，这样测得的电阻值比真实值偏小，也产生了实验误差。

外接法测得的电阻值=X VX VR R R R R +外，误差原因：电压表的分流作用。

当测阻值小的电阻即X R <<V R 时，用电流表外接法测量电阻误差小。

采用内外接法的简易判断当V A R R R •=时，内接法和外接法测电阻的相对误差相等； 当R ＞V A R R •时，采用内接法测电阻产生的误差较小； 当R ＜V A R R •时，采用上接法测电阻产生的误差较小。

试触法当待测电阻的阻值完全未知时，常采用内、外接试触法，连接方式如图所示。

电压表右端与b 相接时两表的示数为（),11I U ，电压表右端与c 相接时两表的示数为),(22I U ，如果121211U U I I U I -->，即电流表的示数相对变化小，说明电流表的分压作用显著，待测电阻的阻值与电流表的内阻可以相比拟，误差主要来源于电流表，应选择电流表外接法；如果121211U U I I U I --<，即电流表的示数相对变化大，说明电压表的分流作用显著，待测电阻的阻与电压表的内阻可以相比拟，误差主要来源于电压表，应选择电流表内接法。

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。

微专题94 实验：电阻的测量【核心考点提示】1．电路测量部分：电流表的内接法与外接法选择阻值比较法：运用结论“大内偏大，小外偏小”R x<R V R A时，则为“小电阻”，用电流表外接法；R x>R V R A时，则为“大电阻”用电流表内接法．实验试探法：按图接好电路，让电压表的一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．2．电路控制部分：滑动变阻器的两种接法的选择满足以下三个条件之一，滑动变阻器采用分压接法：(1)要求待测部分电压(或电流)从零开始调节(2)若用限流接法，待测部分电压(或电流)的最小值超过对应电表的量程(3)待测部分阻止与滑动变阻器阻值相差太大【核心方法点拨】1. 教材原型的测电阻方法是关键，其他测电阻方法都是在伏安法基础上进行改进。

2. 若题干中已知电压表内阻或者电流表内阻，则可以避免系统误差。

若电压表内阻已知，则采用外接法；若电流表内阻已知，则采用内接法；此时不用判断待测电阻是“大电阻”还是“小电阻”3. 若题干中没有电压表或者电压表量程不可用，则可以采用“已知内阻的电流表串联定值电阻”改装成电压表；若题干中没有电流表或者电流表量程不可用，则可以采用“已知内阻的电流表并联定值电阻”改装成电流表【微专题训练】(2016·河北石家庄第二次模拟)要用伏安法较准确地测量一约为100 Ω的定值电阻的阻值，除待测电阻外，提供的实验器材如下：电压表V：量程为10 V，内阻约为1 kΩ；两块电流表A1、A2：量程为30 mA，内阻约为3 Ω；滑动变阻器：阻值0～10 Ω；定值电阻R1：阻值约150 Ω；电阻箱R2：阻值0～999.9 Ω；直流电源：电动势约9 V，内阻很小；开关、导线若干。

(1)由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装(扩大量程)，然后再进行测量。

电阻的测量-内接法与外接法电阻的测量是电学中十分重要的一项实验工作。

电阻的测量方法可以分为许多种类，本文主要学习关于电阻的测量方法内接法和外接法。

内接法就是将电阻接到电路中，使电阻成为电路的一部分，测量电路的电流强度和电压强度，从而计算出电阻的大小。

1.内接法测量原理内接法测量电阻的原理基于欧姆定律，欧姆定律指出：电流强度I与电阻R之间的关系是I=V/R，即电阻越大，通过它的电流越小。

（1）先将电阻连接到待测电路中；（2）通过电流表读出电路中的电流强度I；（4）计算电阻值R=U/I。

3.内接法的优缺点（1）优点：内接法测量简单，只需加入一个测量电流和电压的电表即可，测量精度高；（2）缺点：由于电阻连接到电路中，所以需要断开电路，影响测量的连续性和准确性；同时，内接法不适用于测量电阻较小的元件，因为这会导致被测电路的电流过大，元件可能过热或被损坏。

外接法是将电阻独立于电路进行测量，即不将待测电阻作为电路的一部分，而是让待测电阻与另一个已知电阻串联或并联组成电路进行电阻测量。

（1）串联法：两个电阻在串联时产生总电阻R=R1+R2；2.外接法的测量步骤（1）串联法：将待测电阻串联于一个已知电阻上，连接电路后，通过电流表读出电路总电流强度I，通过电压表读出已知电阻的电压强度U1，通过电压表读出待测电阻的电压强度U2，从而通过欧姆定律计算待测电阻R2=U2/(I-U1/R1)；（1）优点：外接法不会改变电路的连续性和准确性，可方便地对任何大小的电阻进行测量；（2）缺点：外接法的主要缺点是需要使用已知电阻，在一些场合下可能无法使用外接法，例如需要测量某些特殊结构元件的电阻。

总之，内接法和外接法都是测量电阻的有效方法，可以根据实际测量需求进行选择。

但无论使用何种方法测量电阻，都需要注意仪器的使用和实验操作的规范，以确保电路的安全和测量的准确性。

ε复杂的事情简单做，简单的事情重复做，重复的事情用心做，你就是专家ξ
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（测量电路）电流表内接法、外接法
1、电流表内接法、外接法比较
内接法 外接法 电路图
误差来源
电流表分压 U 测＝U x ＋U A 电压表分流 I 测＝I x ＋I V 电阻
测量值
R 测＝U 测I 测＝R x ＋R A >R x 测量值大于真实值 R 测＝U 测I 测＝R x R V R x ＋R V <R x 测量值小于真实值 适用条件
R x R A R x 与R A 大小相当且R x R V 适用于测量 大电阻（相对R A ） 小电阻（相对R v ）
①阻值比较法
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x
R A ，选用电流表内接法；
若R x 与R A 大小相当且R x R V ，选用电流表外接法
②临界值计算法 R x <R V R A 时，选用电流表外接法；R x >R V R A 时，选用电流表内接法
③试触法
让电压表的一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则选用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则选用电流表内接法
以上三种方法，可巧记为“大内小外”
△提示：
临界值推导——
内接法误差A R
外接法误差v
x v x x R R R R R +⋅- 当A R =v x v x x R R R R R +⋅-
时,x A A v x R R R R R ⋅+⋅=2，由于A R 比较小，忽略x A R R ⋅ 即A v x R R R ⋅=2。