11.4 专题 电流表的内接法与外接法 重难点突破专项训练 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

11.2 电流表的内接法与外接法 素养目标 1.知道用伏安法测电阻时电流表的两种接法，即电流表内接法与电流表外接法； 2.能分析用电流表内接法、外接法测电阻时的测量误差； 3.在测电阻前，能根据实际情况分析判断选用电流表内接法还是外接法。 知识梳理 1.电表的两种接法：电流表内接法(如图1)与电流表外接法(如图2)。 2.误差分析：在测量 Rr时，若采用电流表内接法，由于电流表的分压，电压表测出的电压Uv比电阻 Rx两端的电压 Ux要大一些， 故采用内接法所测得的电阻比真实值大一些；若采用电流表外接法，由于电压表的分流作用，电流表测出的电流IA比通过电阻Rₓ的电流 Ix要大一些， 故采用电流表外接法所测得的电阻要比真实值小些。 3.两种接法的选择 理论分析法：两种接法的选择主要取决于相对误差的大小。当待测电阻满足 时，即 时，电压表分流作用大于电流表的分压作用，电流表应采用内接法；当待测电阻满足 时，即 电流表分压作用大于电压表的分流作用，电流表应采用外接法。 试触法：如图3 所示，在连接电路时，电压表一端不接，作为自由端先与a点试触，再与b点试触。两次试触作比较，若电压表的读数变化相对较大，而电流表的读数变化相对较小，说明电流表的分压作用大于电压表的分流作用，电流表应采用外接法；反之，若电流表的读数相对变化大，而电压表的读数相对变化小，说明电压表的分流作用大于电流表的分压作用，电流表应采用内接法。 一、单选题 1．有一未知电阻Rx，为较准确地测出其阻值，先后用图①、②两种电路进行测试，利用图①测得数据为“2.7V，5.0mA”，利用图②测得数据为“2.8V，4.0mA”，那么，该电阻测得值较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是(　　) A．5600Ω，偏大 B．5600Ω，偏小 C．700Ω，偏小 D．700Ω，偏大 2．用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，如图所示，分别使用甲图和乙图两种连接方式测量同一电阻，使用甲图时，电流表示数为4.60mA，电压表示数为2.50V；使用乙图时，电流表示数为5.40mA，电压表示数为2.30V。比较这两次的测量结果，下列说法正确的是（　　） A．电阻的真实值更接近543Ω，且大于543Ω B．电阻的真实值更接近543Ω，且小于543Ω C．电阻的真实值更接近426Ω，且大于426Ω D．电阻的真实值更接近426Ω，且小于426Ω 二、多选题 3．实验室中常用的电压表V是利用串联电路的分压作用，由小量程的电流计改装而成的；常用的电流表A是利用并联电路的分流作用，由小量程的电流计改装而成的。现用图所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（　　） A．电压表的内电阻越小，测量越精确 B．电流表的内电阻越小，测量越精确 C．电压表的读数大于Rx两端真实电压，Rx的测量值大于真实值 D．由于电流表的分流作用，使Rx的测量值小于真实值 三、实验题 4．为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx，小明设计了如图所示的电路．实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变，将c点先后与a、b点连接，发现电流表示数变化较大，电压表示数基本不变，则测量时应将c点接_______（选填“a点”或“b点”），按此连接测量，测量结果_______（选填“小于”、“等于”或“大于”）Rx的真实值． 5．某电阻的阻值大约为70Ω，为了更精确地测量其阻值，该同学采用伏安法。实验室备有下列器材： A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）； B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）； C．电流表A1（量程250mA，内阻约为0.2Ω）； D．电流表A2（量程50mA，内阻约为1Ω）； E．滑动变阻器R（最大阻值150Ω）； F．电池组E（电动势为3V，内阻不计）； G．开关S，导线若干。 为减小实验误差，电压表应选用___________，电流表应选用___________（填器材前面的序号），实验电路应选图___________（填“甲”或“乙”）。若该同学选择器材、连接电路等操作均正确，则电阻的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 6．小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值： （1）图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出_____； （2）小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U—I图上，如图2所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用___（填“О”或“×”）表示的； （3）请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为____Ω。 7．某同学测定某一电阻丝的电阻率，实验时提供下列可选用的器材： A．待测电阻（阻值约为）； B．电压表（量程为，内阻约为）； C．电压表量程为，内阻约为； D．电流表（量程为，内阻约为）； E．电流表（量程为，内阻约为）； F．电流表（量程为，内阻约为）； G．滑动变阻器（最大阻值为） ； H．电源（电源电动势为） ； I．开关S、导线。 (1)电流表应选________，电压表应选________。（均填器材前面序号） (2)为减小实验误差，该实验电路图应选择的是________。 A． B． C． D． (3)分别用L、d、表示电阻丝的长度、直径和阻值，则电阻丝的电阻率表达式为________。 8．（1）小王同学想要探究影响导体电阻的因素与电阻丝的横截面积相关外，还有哪些相关因素，他找来了电阻定律实验器．电阻定律实验器规格：将一根细铜丝连接在ae间，横截面积相同的细铁丝连接在bf间，再将一根横截面积相同的镍铬丝一端接在g处，接下来拉直后接到c处，再接到d处，最后接在h处． A．为了测定电阻丝的电阻大小，小王经分析后，正确地选用了伏安法中的变阻器的分压式接法、电流表的外接法．在测量细铜丝电阻时的实物连接如图所示，闭合开关S前请老师检查，老师指出图中标示的①、②两根连线有一处错误，错误连线是_____（选填“①”或“②”）；图中标示的③、④和⑤三根连线有一处错误，错误连线是_____（选填“③”、“④”或“⑤”）． B．接下来某次测量中（已采用正确的测量电路），小王将导线⑥连线接g上，导线⑦连接在c上，改变滑线变阻器多次测量得电阻R1．再将导线⑦连接到h处，多次测量得电阻R2．小王认为，若R2＝2R1，则说明导体的电阻在其它因素不变情况下，与长度成正比．你认为上述操作中存在的问题是：_____（指出问题即可）． （2）小王同学在测绘标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡伏安特性曲线实验中，他测得当小灯泡两端电压为0.10V时，电流为0.10A；电压为0.80V时，电流为0.20A．当电压表的指针如图所示时，电压表示数为_____V，但小王在记录电流数据时，误将电流混杂在其他一组数据中，你认为小灯泡的电流最有可能是_____． A．0.12A            B．0.14A              C．0.160A 9．在“金属丝电阻率的测量”的实验中： (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量示数如图1所示，金属丝直径__________mm。 (2)按图2所示的电路测量金属丝的电阻。李华同学将单刀双掷开关分别打到处和处，发现电流表示数变化更明显，由此判断开关打到__________（填“a”或“b”）处时进行实验系统误差较小。 (3)李华同学为了消除系统误差，他设计用电流计G和电阻箱替代图2中的电流表，电路如图3所示。实验所绘图像如图4所示，斜率，纵截距。为电阻箱阻值，为电压表的示数，为电流表的示数。则待测电阻__________，电流计内阻__________。 10．（1）一阻值约为30kΩ的电阻R，欲用伏安法较准确地测出它的阻值，备选器材有： A、电源（E=16V，r=2Ω）     B、电源（E=3V，r=0.5Ω） C、电压表（量程0～15V，内阻50kΩ）    D、电压表（量程0～3V，内阻10kΩ） E、电流表（量程0～500μA，内阻500Ω）  F、电流表（量程0～1mA，内阻250Ω） G、滑动变阻器（阻值0～200Ω）    H、开关一只，导线若干 （a）上面器材中适合本实验要求的是________________（只填器材的符号） （b）画出实验电路图______ （2）有一小灯泡，标有＂10V，2W＂的字样，现用如图甲所示的电路，测定它在不同电压下的实际功率与电压间的关系．实验中需要测定通过小灯泡的电流和它两端的电压．现备有下列器材： A．直流电源，电动势12V，内电阻不计 B．直流电流表，量程0.6A，内阻约为0.1Ω C．直流电流表，量程300mA，内阻约为5Ω D．直流电压表，量程15V，内阻约为15kΩ E．滑动变阻器，最大电阻5Ω，额定电流2A F．滑动变阻器，最大电阻1kΩ，额定电流0.5A G．开关，导线若干 (a)为了尽可能提高实验精度，实验中所选电流表为______，所选滑动变阻器为______（只填所列选项前的字母） (b)图甲中电压表未接入电路的一端应接于______点（填＂a＂或＂b＂） (c)根据完善后的电路图，将图乙中所给实物连成实验电路______． 11．有一额定电压为2.5V、额定功率为0.5W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线。有下列器材可供选用 A．电压表（量程内阻约） B．电压表（量程，内阻约） C．电流表（量程，内阻约） D．电流表（量程，内阻约） E.滑动变阻器（最大电阻，允许最大电流2.5A） F.滑动变阻器（最大电阻，允许最大电流100mA） G.两节干电池（电动势约为3.0V） H.电键、导线若干 (1)为提高实验的精确程度，电压表应选用__________；电流表应选用__________；滑动变阻器应选用__________。（以上均填器材前的序号） (2)请在虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图。 (3)通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示，某同学将一电源（电动势，内阻）与此小灯泡直接连接时，小灯泡的实际功率是__________W。（保留两位有效数字） 12．小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。因电表内阻未知，用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数，电流表的示数如图乙所示，其读数___________A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为，。由此可知应采用电流表___________（选填“内”或“外”）接法。 13．在做“金属丝电阻率的测量”的实验中，需要测量金属丝的电阻。 (1)测量金属丝的电阻R时，用到如图所示电路。甲处用到的测量仪器是____；乙处用到的测量仪器是____；（以上两空选填“A”或“B”） A．电压表    B．电流表 (2)某次测量时，电压表读数为2.00V，电流表读数为0.40A，则电阻的测量值为R=____Ω。测量值比真实值____。 14．某同学使用两种不同的方式测量未知电阻阻值。 (1)按照如图甲电路进行器材选择和电路连接。经正确操作，得到电流表示数为、电压表示数为，则该未知电阻的测量值为________；理论上该测量值比被测电阻阻值________（填“偏大”或“偏小”）；改变电阻箱阻值得到多组电流表、电压表示数，以电压为纵轴，电流为横轴对数据进行拟合，用斜率表示被测电阻阻值。这种用图像得到的被测阻值与真实阻值比较________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 (2)按照如图乙所示电路进行器材选择和电路连接。单刀双掷开关接通1，记录电流表示数；再把单刀双掷开关接通2，调整电阻箱阻值，当阻值为时，电流表示数为，则被测电阻阻值为________。 15．为了测定一个“6.3V、1W”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值，可供选择的器材有： A．电流表（0～3A，内阻约0.04Ω）　 B．毫安表（0～300mA，内阻约4Ω） C．电压表（0～10V，内阻10kΩ）　　 D．电压表（0～3V，内阻10kΩ） E．电源（额定电压6V，最大允许电流2A）　　 F．电源（额定电压9V，最大允许电流1A） G．可变电阻（阻值范围0～10Ω，额定电流1A） H．可变电阻（阻值范围0～50Ω，额定功率0.5W） I．导线若干根，电键一个。 （1）为使测量安全和尽可能准确，应选用的器材是 ___________ 。（用字母代号填写） （2）请画出电路图____。并把图中所示实物图用线连接起来____。 16．在《描绘小灯泡伏安特性曲线》的实验中，选择“3V、0.5A”的小灯泡作为研究对象，请回答下面几个问题： (1)下列实验器材中应选用________（填入器材序号） A．电流表（量程0~0.6A，内阻） B．电流表（量程0~3A，内阻） C．电压表（量程0~15V，内阻约） D．电压表（量程0~3V，内阻约） E．滑动变阻器（阻值） F．滑动变阻器（阻值） G．电源 H．开关I，导线若干 (2)在本实验中，滑动变阻器应采用________（填“分压”或“限流”）接法，电流表应采用________（填“内”、“外”）接法。 (3)小灯泡所加的电压U由零逐渐增大到3V，在此过程中电流I和电压U的关系可以用图像表示，在图中符合实际的是________。 A． B． C． D． 试卷第8页，共9页 试卷第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 《11.2 电流表的内接法与外接法》参考答案 题号 1 2 3 答案 D B BC 1．D 【详解】两次测量电压表示数变化率大小 电流表示数变化率大小 则 可见电流表示数变化显著，说明电压表分流作用显著，采用电流表内接法误差较小，故乙图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值 真实值 故测量值比真实值偏大。 故选D。 2．B 【详解】比较题中甲、乙两图的电压表读数，可知 所以 电流变化为 所以 可知 即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，故应采取电流表内接法，即 此方法得到的测量值偏大。 故选B。 3．BC 【详解】AB．由图示电路图可知，电流表采用内接法，电压表测量待测电阻与电流表的总电压，待测电阻Rx的测量值等于Rx真实值与电流表内阻之和，电流表内阻越小，测量越精确，与电压表内阻无关，故A错误，B正确； C．电压表测量待测电阻与电流表的总电压，所以电压表的读数大于Rx两端真实电压，待测电阻Rx的测量值等于Rx真实值与电流表内阻之和，所以Rx的测量值大于真实值，故C正确； D．由于电流表的分压作用，使Rx的测量值大于真实值，故D错误。 故选BC。 4． b 大于 【详解】[1]根据已知条件：将c点先后与a、b点连接，发现电流表示数变化较大，电压表示数基本不变，可知电压表的分流作用比较明显，所以待测电阻是个大电阻，为减小误差，电流表应采用内接法，故c点应接b点； [2]接b点时，电流测量准确，电压测量为电流表和电阻两端电压之和，偏大，根据欧姆定律可知，测量值偏大，即测量结果大于真实值。 5． A D 乙 小于 【详解】[1]由于电动势为3V，则电压表应选用A； [2]根据欧姆定律可得最大电流约为 则电流表应选用D； [3]根据 为了减小误差，电流表应采用外接法，则实验电路应选图乙； [4]电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使得通过电流表的电流大于通过待测电阻的真实电流，根据欧姆定律 可知电阻的测量值小于其真实值。 6． × 用“×”连线求得电阻约为1.1～1.3Ω；用“О”连线求得电阻约为1.5～1.7Ω 【详解】（1）[1]．实物电路如图： （2）[2]．采用电流表的外接法，电流的测量值偏大，同一电压值，电流值较大，由图知得到的数据点是用“×”表示的； （3）[3]．电流表的外接法测量数据为用“×”表示的，可求其连线直线的斜率约为1.1～1.3Ω；用“О”连线求得电阻约为1.5～1.7Ω。 7．(1) D B (2)C (3) 【详解】（1）[1]电阻丝的电流大约为 远小于电流表、的量程，接近的量程，故电流表选，则电流表应选D； [2]电源电压为3V，为了减小读数误差，电压表应选B。 （2）由于 故电流表采用内接法； 滑动变阻器R的阻值远小于待测电阻，故滑动变阻器采用分压式接法； 故为减小实验误差，该实验电路图应选择的是C。 （3）电阻丝的电阻 电阻丝的电阻率表达式为 8． ① ④ 没有考虑cd间的电阻 0.30（±0.01均可） B 【详解】(1)A.滑动变阻器采用分压接法，由图示电路图可知导线①连接错误；电流表采用外接法，由图示电路图可知导线④连接错误； B.探究导体电阻与导线长度关系时应控制导线材料与横截面积相等而长度不同，由实验步骤可知，由于间还接有一段导线，间的电阻，所以间导线长度不是间导线长度的两倍，间导线长度比间导线长度的两倍多一些，小王得出的结论不严谨； (2)当小灯泡的电压逐渐增大，即温度逐渐升高时，电阻增大，小灯泡两端电压为0.10V时电流为0.10A；电压为0.8V时电流为0.2A；所以电压表采用的是3V，分度值为0.1V，所以图示电压表的示数为0.30V；可知随小灯泡两端电压的增大，其电阻越来越大，可以作出小灯泡的伏安特性曲线，如图所示，由图可以看出，当电压值约为0.30V时，小灯泡的电流最有可能是0.14A，故选选项B。 9．(1)0.500（0.498-0.502） (2) (3) 5 5 【详解】（1）螺旋测微器的精度为0.01mm，转动刻度估读到0.1格，金属丝直径（0.498~0.502） （2）电路采用试触法判断待测电阻的阻值大小，因电流表示数变化更明显，即电压表的分流较明显，则应回避电压表分流，故采用电流表的内接法减小系统误差，由此判断开关打到b处时进行实验系统误差较小。 （3）[1][2]根据串并联电路的特点有 变形可得 可得 联立解得， 10． ACEGH C E b 【详解】（1）如果选择电动势为16V的电源，最大电流约为：，如果选择电动势为3V的电源，最大电流约为：，所给电流表的量程一个为500，另外一个为1mA，所以电流表应选E，为了测量精确，通过数据比较应选择：ACEGH。 （b）滑动变阻器总阻值较小，为了多测量几组数据，应接成分压式，根据，则电流表应接成内接法。 （2）(a)据灯泡的规格可以计算灯泡的额定电流为：，实验所选电流表为C，为了多测量几组数据，需要把滑动变阻器接成分压式，则选择电阻较小的滑动变阻器，选择E。 （b）根据灯泡规格可以计算灯泡电阻为：，由可知，电流表需要接成外接法。应该接在b端． （c）根据电路图连接实物图，如图所示： 11．(1) A D E (2) (3) 0.19 【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选A。 [2]小灯泡额定电流 故电流表选D。 [3]因为小灯泡电阻 为了方便调节电路，应选小电阻的滑动变阻器，即选E。 （2）结合以上分析，可知，故电流表采用外接法，描绘小灯泡的伏安特性曲线要求电压要从零开始调节，故滑动变阻器应采用分压式接法，故电路图如下 （3）把电源的伏安特性曲线与小灯泡的伏安特性曲线画在同一坐标中，且图像横截距为 纵截距为短路电流 图像交点坐标即小灯泡实际工作电压和电流，如图 图像可知小灯泡的实际功率 12． 0.34 外 【详解】[1]由图乙可知，电流表的量程为0.6A，最小刻度为0.02A，则电流表的读数为0.34 A。 [2]根据题意可得，电压表的百分比变化为 电流表的百分比变化为 因此可知，电压表的示数变化更明显，说明电流表的分压更严重，因此不能让电流表分压，采用外接法。 13．(1) A B (2) 5.0 小 【详解】（1）[1]由电路图可知，甲处仪器与待测电阻并联，测量的是电压，所以甲处用到的测量仪器是电压表，故选A； [2]乙处仪器与待测电阻串联，测量的是电流，所以乙处用到的测量仪器是电流表，故选B。 （2）[1]某次测量时，电压表读数为2.00V，电流表读数为0.40A，根据欧姆定律可得电阻的测量值为 [2]由电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流使得电流表的读数大于通过待测电阻的真实电流，则电阻的测量值比真实值小。 14．(1) 偏小 偏小 (2) 【详解】（1）[1]甲图为伏安法测电阻，电流表外接，由于电压表的分流作用，电流表的测量值偏大，根据，可知测量值比真实值小； [2]图像法可以减小偶然误差，但不能消除系统误差，所以用斜率表示被测电阻阻值。这种用图像得到的被测阻值与真实阻值相比仍然偏小。 （2）乙图为等效替代法测电阻，当电流表示数相等时电路中电阻相等，所以。 15． BCFGI 【详解】（1）[1]由小电珠规格“6.3V，1W”可知，额定电流为 故电流表应选B；由于小电珠的额定电压为6.3V，所以电压表应选C；电源应选F；由于实验要求测量安全和尽可能准确，则要求电流从零调，所以变阻器应用分压式接法，而采用分压式接法时，变阻器的电阻越小调节越方便，所以变阻器应选G；显然还必需要选择I，所以应选用的器材是BCFGI。 （2）[2][3]由于小电珠电阻较小，满足 因此电流表应使用外接法，从（1）可知滑动变阻器采用分压接法，作出电路图，根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示。 【点睛】本题考查了实验器材的选择，设计实验电路图、连接实物电路图，要掌握实验器材的选择原则，确定滑动变阻器与电流表接法是正确设计实验电路的关键，当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法。 16．（1）ADFGH （2） 分压 外 （3）B 【详解】（1）实验中需要选择的仪器有：量程0~0.6A的电流表A；量程为3V的电压表D；滑动变阻器要采用分压接法，可知选用阻值较小的F；另外选择GH。故选择器材：ADFGH； （2）[1][2]在本实验中，小灯泡两端要得到从0开始连续可调的电压，则滑动变阻器要采用分压接法；小灯泡内阻较小，则电流表应采用外接法。 （3）小灯泡的电阻随电流增加而增大，因I-U图像上的点到原点连线斜率的倒数等于电阻，可知图像B符合实际。 故选B。 答案第8页，共8页 答案第7页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $