电流表的改装、内接外接法

1、伏安法测电阻：测电阻的两种电路：电流表的外接法与内接法2、系统误差分析误差原因：因为电压表、电流表分别有分压分流的作用，它们本身的内阻会给电路造成影响从而带来误差。

电流表接入电路会分压，电压表接入会分流。

①电流表外接法1）R测= R真2）误差原因3）测量值比真是值偏 4）使用外接法的条件：②电流表内接法1）R测= R真2）误差原因3）测量值比真是值偏 4）使用内接法的条件：总结：3、电流表内外接法的判别例1：点触法①如图测电阻R，当电压表的表头P从A点，接到B点时电压表读数变化明显，应用____接法②电流表读数变化明显，应用_____接法例2：如果电流表的内阻为RA =0.03Ω,RV=2.OKΩ,要测量的电阻R大约为1.5 KΩ，采用哪种接法误差更小？如果要测量的电阻R大约是2Ω，采用哪种接法更简单？并画出这两种接法.练习1：有一个未知电阻R，用下图中（A）和(B)两种电路分别对它进行测量，用A 图测量时两表读数为分别为6V,6mA,用图B测量是，两表读数分别为5.9V，10mA,则用图测量电阻的误差较小，测量值，测量值比真实值偏 ,(电流表内阻很小约0.1Ω，电压表内阻很大约3000Ω)R练34V ，额定电流约电压表应该选择 ，电流表应选择 电路连接时电流表应采用 接法。

A 、电压表量程是4.5V ，内阻约4000ΩB 、电压表量程是10V ，内阻约8000ΩC 、电流表量程3A ，内阻约0.4ΩD 、电流表量程0.6A ，内阻约2Ω二、滑动变阻器的连接方法1构造2作用：1）保护电表不受损坏2）改变电流电压值，多测量几次，求平均值，减少误差3、两种接法 1限流式（甲）接线一下任上电压调节范围？电流范围？最高电压（滑动变阻器的接入电阻为零）：E 最低电压（滑动变阻器全部接入电路）： 电流范围2分压式接法：接线两下任上电压调节范围？电流范围？最高电压（滑动变阻器的接入电阻为最大时）：E 最低电压（滑动变阻器的接入电阻为零）：0。

第2课时 电表的改装 电流表的内接法和外接法考点一 电表的改装1．一只电流表的满偏电流I g ＝2 mA ，内阻R g ＝500 Ω，把它改装成量程为0～3 V 的电压表，下列说法中正确的是( )A ．需串联一个1 500 Ω的电阻B ．需串联一个1 000 Ω的电阻C ．需并联一个1 000 Ω的电阻D ．改装后，电压表的内阻为1 000 Ω2．(2022·马鞍山市第二中学博望分校高二期末)一内阻为60 Ω，量程为0.2 A 的表头，要把它改装成一个量程为0.6 A 的电流表，需要给它( )A ．并联一个30 Ω的电阻B ．并联一个20 Ω的电阻C ．串联一个30 Ω的电阻D ．串联一个20 Ω的电阻3．(多选)(2022·宣城市高二期末)电流表的内阻为R g ，满刻度电流为I g ，那么以下结论中正确的是( )A ．如果并联一个阻值为nR g 的定值电阻，就可以改装为量程是nI g 的电流表B ．如果串联一个阻值为nR g 的定值电阻，就可以改装为一个量程是(n ＋1)I g R g 的电压表C ．如果并联一个阻值为R g n －1的定值电阻，就可以改装为一个量程是nI g 的电流表 D ．如果串联一个阻值为R g n的定值电阻，就可以改装为一个量程是(n －1)I g R g 的电压表 4.(2022·丽江玉龙一中高二期末)如图所示是有两个量程的电压表的内部电路图，当使用a 、b 两个端点时，量程为0～3 V ，当使用a 、c 两个端点时，量程为0～15 V 。

已知电流表的内阻R g 为50 Ω，满偏电流为10 mA ，则电阻R 1、R 2的值分别为( )A ．1 450 Ω 250 ΩB ．1 200 Ω 250 ΩC ．250 Ω 1 450 ΩD ．250 Ω 1 200 Ω考点二 电流表的内外接法5．(多选)在图中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是()A．甲图的接法叫作电流表外接法，乙图的接法叫作电流表内接法B．甲中R测>R真，乙中R测<R真C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R≪R V，故此法测较小电阻好D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫R A，故此法测较大电阻好6．(2022·北京市丰台区月考)某同学通过实验测量阻值约为5 Ω的电阻R x的阻值，用内阻约为3 kΩ的电压表，内阻约为0.125 Ω的电流表进行测量。

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。

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。

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。

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阻值，可将电表内阻值代入测量结果换算出更加精确的待测电阻的阻值。

此时
不受法一中误差大小的限制，只要选择能测出电阻精确值的接法即可。

这种方法适用知道待测电阻值和电压表、电流表内阻准确值。