电阻的测量-内接法与外接法

电流表内接法和外接法测量电阻的基本原理一、引言在电路中，电阻是一种重要的电性元件，用于控制电流的流动和稳定电路的工作。

为了准确测量电阻的数值，我们可以采用不同的测量方法，其中包括电流表的内接法和外接法。

本文将深入探讨这两种测量方法的基本原理以及它们的特点和适用范围。

二、电流表内接法测量电阻的原理电流表内接法是通过在待测电阻两端串联连接一块电流表，然后将电阻与待测电阻并联连接，通过观察电流表的示数来测量电阻。

其基本原理如下：1. 欧姆定律根据欧姆定律，电流（I）与电阻（R）和电压（V）之间的关系为：I = V / R，其中V为电压。

通过连接电流表内接法进行测量时，我们可以将电路简化为一个串联电阻回路，这样电流表将直接测量到通过电阻的电流大小。

根据欧姆定律，我们可以通过测量电流和电压来计算电阻的数值。

2. 电流表的阻值在内接法中，电流表作为测量元件，其本身具有阻值。

我们需要将电流表串联在待测电阻上，形成一个更大的串联电阻回路。

根据串联电路的特性，电流将在整个电路中保持不变。

因此，为了准确测量电阻的数值，我们需要将电流表的阻值考虑在内，并进行修正计算。

3. 计算电阻的方法通过内接法测量电阻时，我们首先需要确定电流表的阻值。

然后，我们可以通过测量电流和电压，并应用欧姆定律的公式来计算电阻。

测量电流时，我们可以使用电流表的电流量程，将电流表置于合适的量程档位上，并读取示数。

测量电压时，我们可以使用电压表或万用表来测量电路上的电压，也可以通过测量电流表两端的电压差来计算电压。

三、电流表外接法测量电阻的原理与内接法不同，电流表外接法是将电流表外接在待测电阻上，形成一个并联电路。

其基本原理如下：1. 转换为电流源在外接法中，我们可以将电流表看作一个恒定的电流源。

通过在电流表外接法测量电阻时，我们可以将待测电阻与电流表并联连接，形成一个并联回路。

根据并联电路的特性，电压将在整个电路中保持不变。

通过测量电压和电流表的电流，我们可以计算出待测电阻的数值。

电路测量时内接法与外接法的选择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IU R =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=U R 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=U R 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 V X 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 <<="">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着，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着，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。

伏安法测电阻（内接法和外接法）【原理】【电路图】电流表外接法【误差分析】1.因为，U的测量值与真实值相等，I的测量值比真实值偏大,所以的测量值比真实值偏小.2.误差来源：电压表分流。

越小，则电压表分流比例越少，误差越小，∴该电路适合测量小电阻，即：的情况。

3.在外接法中，如果知道电压表内阻，可消除由电压表内阻引起的系统误差。

【电路图】电流表内接法【误差分析】1.因为，U的测量值比真实值偏大，I的测量值与真实值相等,所以的测量值比真实值偏大。

2.误差来源：电流表分压，越大,则电流表分压比例越少，误差越小∴该电路适合测量大电阻，即:的情况。

3.在内接法中如果知道电流表内阻,可消除由电流表内阻引起的系统误差。

【电路选择】（1）方法一：已知待测电阻估计值时——比较法。

若已知待测电阻阻值约为，电流表内阻为，电压表内阻为。

当，即时，说明是大电阻。

当，即时，说明是小电阻。

【口诀】“大内大，小外小”.解释：大电阻用内接法，测量值比真实值偏大；小电阻用外接法，测量值比真实值偏小.（2）方法二：不知道待测电阻估计值时—-试触法。

若不知道待测电阻的估计值，应使用试触法判断应该选用内接还是外接。

【操作】将s分别于a、b接触一下，观察电流表和电压表的示数变化情况。

【判断方法】(1)若电流表示数变化更为显著，说明电阻的电流与电压表的电流更为接近，说明待测电阻阻值与电压表内阻阻值更为接近，即是一个大电阻,应用内接法.(2)若电压表示数变化更为显著，说明电阻的电压与电流表的电压更为接近，说明待测电阻阻值与电流表内阻阻值更为接近，即是一个小电阻，应用外接法。

【说明】示数变化显著与否看相对值不看绝对值。

【口诀】“流变化大,内；压变化大，外”电流变化大用内接，电压变化大用外接。

(也可以理解为谁误差大让谁测真实值，以便减小误差）。

测电阻的内接法和外接法整理：成荣斌 审核：备课组 班级 姓名 学习小组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 。

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IUR =测求得的电阻值偏大。

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。

如果电阻的值远大于电流表的内阻，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。

（2）电流表外接法 电路：如图乙所示。

结果：测量值偏小，即R 测<R ，为什么会出现偏差呢？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IUR =测知，U 较准确而I 偏大，故R 测偏小即R 测<R 。

实际上测量的电阻值是电压表内电阻和电阻并联的阻值。

如果电阻的值远小于电压表的内阻，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。

二. 系统的相对误差内接法（甲）测量的实际是电阻与电流表的串联电阻，所以：相对误差由于外接法（乙）测量的实际上是电阻和电压表并联的电阻，所以：相对误差当内、外接法相对误差相等时，有，所以，（）为临界值。

当（即为大电阻）时用内接法，当（即为小电阻）时用外接法，这样所测的值误差相对较小。

当时，用内、外接法均可。

三. 利用试触法确定内、外接法当大小都不知道时，可用试触法确定内、外接法。

如下图所示的电路，空出电压表的一个接线头，用该接线头分别试触M 、N 两点，观察两电表的示数变化情况，如果，说明电压表内阻带来的影响大，即电阻跟电压表的电阻相差较小，属于“大电阻”，应采用内接法，如果，说明电流表内阻带来的影响大，即电阻跟电流表的电阻相差较小，属于“小电阻”应采用外接法。

伏安法测电阻（内接法和外接法）【原理】R=U I【电路图】电流表外接法【误差分析】1.因为R x=UI，U的测量值与真实值相等，I的测量值比真实值偏大，所以R x的测量值比真实值偏小。

2.误差来源：电压表分流。

R x越小，则电压表分流比例越少，误差越小，∴该电路适合测量小电阻，即：R x≪R电压表的情况。

3.在外接法中，如果知道电压表内阻，可消除由电压表内阻引起的系统误差。

【电路图】电流表内接法【误差分析】1.因为R x=UI，U的测量值比真实值偏大，I的测量值与真实值相等，所以R x的测量值比真实值偏大。

2.误差来源：电流表分压，R x越大，则电流表分压比例越少，误差越小∴该电路适合测量大电阻，即：R x≫R电流表的情况。

3.在内接法中如果知道电流表内阻，可消除由电流表内阻引起的系统误差。

【电路选择】（1）方法一：已知待测电阻估计值时——比较法。

若已知待测电阻阻值约为R x，电流表内阻为R A，电压表内阻为R V。

当R xR A >R VR x，即R x2>R A R V时，说明R x是大电阻。

当R xR A <R VR x，即R x2<R A R V时，说明R x是小电阻。

【口诀】“大内大，小外小”。

解释：大电阻用内接法，测量值比真实值偏大；小电阻用外接法，测量值比真实值偏小.（2）方法二：不知道待测电阻估计值时——试触法。

若不知道待测电阻R x的估计值，应使用试触法判断应该选用内接还是外接。

【操作】将s分别于a、b接触一下，观察电流表和电压表的示数变化情况。

【判断方法】(1)若电流表示数变化更为显著，说明电阻的电流与电压表的电流更为接近，说明待测电阻阻值与电压表内阻阻值更为接近，即R x是一个大电阻，应用内接法。

(2)若电压表示数变化更为显著，说明电阻的电压与电流表的电压更为接近，说明待测电阻阻值与电流表内阻阻值更为接近，即R x是一个小电阻，应用外接法。

【说明】示数变化显著与否看相对值不看绝对值。

.关于伏安法测电阻的内接法与外接法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1。

结果：测量值偏大，即R〈R。

测定性解释：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R≠0，而具有分压作用，使电压表读数大于R两端电A定量分析：因为电压表所量得的是R和R的串联电压，所以测得值A绝对误差ΔR=R?R=R。

A内测因此，在待测电阻R》R时(这时电流表的分压很小)，内接法误差小。

A (2)电流表外接法电路：如图2。

3/ 1.R。

结果：测量值偏小，即R〈测RR两端电压相等。

但由于电压表内阻定性解释：电压表的读数与V R的电流，因此由≠∞，而具有分流作用，使得电流表的读数大于流过所以测得值是R的总电流，因为电流表量得的是通过R和定量分析：V的并联等效电阻。

R和R V时，外接法误差小。

这时电压表分流很小)R 因此，在待测电阻《R( V例外接法的选择并不都是理论上越精确就一定越好。

在实测中，内、Ω。

=0.05Ω，电压表电阻R=10KR=5如：设待测电阻Ω，电流表电阻R VA但实际上我们使用这两种线路所得测理论结果似乎说明外接法更好，由于制作时磁钢的强弱、这是因为任何一种指针式电表，量值是会相同的。

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，中学学生实验使用的电流因此电表本身就具有一定的误差——误差等级，％。

2.5测量误差可达最大刻度值的表、电压表一般都是2.5级电表，即在这种情况下，δ=l％和δ=0.5‰的差别，电表本身已不能反映出来，外内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R和R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VA操作：3/ 2.①将待测电阻R与电流表、电压表如图3接好，并将电压表的一根接线K空出。

伏安法测电阻—外接法与内接法+训练题目录一、内外接法及误差分析 (1)二、练习题 (2)三、如何选择内外接法 (6)一、内外接法及误差分析（1）外接法（电路图） 待测电阻：V V V R R R RR I I U I U R +=+==测测测测（测量值小于真实值）误差原因：电压表分流，导致电流的测量值偏大减小误差措施：电压表少分流即可，如何使电压表少分流？待测电阻R 的阻值越小，电压表分流越小，误差也越小。

总结：外接法适用于测量小电阻；为方便记忆，可总结为“小外偏小”（小电阻，外接法，测量值偏小）（2）内接法（电路图）待测电阻：R R I U U I U R A R A +=+==测测测测（测量值大于真实值） 误差原因：电流表分压，导致电压的测量值偏大减小误差措施：电流表少分压即可，如何是电流表少分压？ 待测电阻R 的阻值越大，电流表分压越小，误差也越小。

总结：内接法适用于测量大电阻；为了方便记忆，可总结为“大内偏大”（大电阻，内接法，测量值偏大）二、练习题1、图中若考虑电流表和电压表的内阻影响，用两表示数算出的I U R =测（ BC ） A .比R 真实值大B .比R 的真实值小C .引起误差的原因是I 偏大D .引起误差的原因是U 偏小2、图中，考虑两表的内阻影响，用两表的示数算出的IUR =测（ BC ）A .比R 的真实值小B .比R 的真实值大C .引起误差的原因是U 偏大D .引起误差的原因是I 偏小3、用伏安法测电阻时，电流表外接电路和电流表内接电路的误差来源是（ AD ）A .外接电路由于电压表内阻的分流，使得电阻的测量值小于真实值B .外接电路由于电压表内阻的分流，使得电阻的测量值大于真实值C .内接电路由于电流表内阻的分压，使得电阻的测量值小于真实值D .内接电路由于电流表内阻的分压，使得电阻的测量值大于真实值4、如图所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10 V 和0.1 A，电流表的内阻为0.2 Ω，那么有关待测电阻R x的下列说法正确的是( AC )A.R x的测量值比真实值大B.R x的测量值比真实值小C.R x的真实值为99.8 ΩD.R x的真实值为100.2 Ω5、如图所示，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(ACD)A.甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法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、在下图中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下述说法正确的是（ACD ）A.甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表的内接法B .甲图中电阻测量值大于真实值，乙图中电阻测量值小于真实值C .甲图中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使V R R ≤D .乙图中灯泡电阻的精确值应为A AV R I U -7、用伏安法测电阻有如图所示两种测量方法，下列说法正确的是（ BCD ）A .若R x >>R V ，用(a )图测得R x 值误差较小B .若R x <<R V ，用(a )图测得R x 值误差较小C .若R x >>R A ，用(b )图测得R x 值误差较小D .无论R x 之值如何，用(a )图R x 的测量值总比真值小，用(b )图测得的R x 值总比真值大8、用伏安法测某一电阻时，如果采用如图所示的甲电路，测量值为R1，如果采用乙电路，测量值为R2，那么R1、R2与真实值R之间满足关系（ C ）A．R1>R>R2 B．R>R1>R2C．R1<R<R2D．R<R1<R29、用伏安法测电阻时有如图所示的甲、乙两种接法，下面说法中正确的是（ A ）A.当R x<<Rv时，用甲种接法误差较小，当R x>>R A时，用乙种接法误差较小B.当R x>>R A时，用甲种接法误差较小，当R x<<R A时，用乙种接法误差较小C.当R x<<R A时，用甲种接法误差较小，当R x>>R V时，用乙种接法误差较小D.当R x>>R V时，用甲种接法误差较小，当R x<<R A时，用乙种接法误差较小10、用伏安法测某一电阻：电压表示数为U，电流表示数为I ，电阻测量值R ＝U I.如果采用如图甲所示的电路，测量值为R 1，如果采用如图乙所示电路，测量值为R 2，电阻的真实值为R 真，它们之间的关系是：R 1 R 真，R 2 R 真(填“>”、“＝”或“<”)，这种误差属于 误差.答案： < > 系统三、如何选择内外接法1、待测电阻阻值已知（1）直接比较法：当R x ≫R A 时，采用内接法，当R x ≪R V 时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法。