电流表内接法与外接法的选择

——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。

电流表内外接法选择
电流表内外接法选择
写在前面：电学实验中关于电流表内外接法基本上是每次必考，现将选择的途径汇总如下。

法一：误差法
电流表内接法R测=Rx+RA，误差原因是电流表分压，其测量结果偏大，相对误差为RA/Rx；电流表外接法R测
=RxRV/(Rx+RV)，误差原因是电压表分流，其测量结果偏小，相对误差为Rx/RV。

这种方法适用于粗略知道待测电阻值和电压表、电流表内阻值。

法二：试探法
将电流表按内接法和外接法各测一次，电压表和电流表的计数都发生变化，比较两表变化量的相对大小△I/I和△U/U，其中I、U任取一组测量值。

分析其中一个较大的原因，然后回避。

例如△I/I＞△U/U，说明两种接法对电流影响较大，其原因在于电压表分压作用明确，实验中应回避，故此时应该采用电流表内接法。

这种方法适用于不知道待测电阻值和电压表、电流表内阻值。

法三：精确法
电流表内接法R测=Rx+RA，电流表外接法R测
=RxRV/(Rx+RV)，若在实验中知道电压表或电流表的准确内。

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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可知，要测某一电阻的阻值,只要用电压表测出两端的电压，用电流表测出通过的电流，代入公式即可计算出电阻的阻值.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，误差原因：电流表的分压作用。

当测阻值大的电阻即〉>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，误差原因：电压表的分流作用。

当测阻值小的电阻即〈〈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时,内接法和外接法测电阻的相对误差相等；当＞时，采用内接法测电阻产生的误差较小;当＜时，采用上接法测电阻产生的误差较小。

试触法IUR=xRxRxRxR=URI=X AR R R+内XRAR=URI=X VX VR RRR R+外XRVRVARRR•=R VARR•R VARR•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。

利用电压表和电流表测电阻R的电路有两种接法。

（1）电流表内接法电路：如图6－6。

结果：测量值偏大，即R测＞R0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RA≠0，而具有分压作用，使电压表读数大于R两端电压，因此，由R测=U/I 算得的电阻值偏大。

定量分析：因为电压表所量得的是R和RA的串联电压，所以测得值是R和RA的串联等效电阻，绝对误差：相对误差：因此，在待测电阻R>>RA时（这时电流表的分压很小），内接法误差小。

（2）电流表外接法电路：如图6-7。

结果：测量值偏小，即R测<R0。

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RV≠∝，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R测＝U／I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RV的并联等效电阻。

绝对误差：相对误差：因此，在待测电阻R<<Rv（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R=5Ω，电流表电阻RA＝0.05Ω，电压表电阻Rv=10kΩ。

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棗误差等级，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，δ内=1％和δ内=0.5‰。

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0.5Ω，则内接法的误差就会达到10％！这时就应使用外接法了。

在实测中，不一定都能事先知道待测电阻的大概值，也不一定很清楚和的大小。

为了快速、准确地确定一种较好的接法，可以按以下步骤操作：①将待测电阻R与电流表、电压表如图6-8接好，并将电压表的一根接线K空出。

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。