电流表的内外接法-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
高二物理培优提升——电流表的内外接法
1.伏安法测电阻
(1)原理
欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法,由R=可知,用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流,就可求出待测电阻的阻值。
(2)两种接法
两种接法的比较
| 内接法 | 外接法 |
电路 | ||
误差分析 | 电压表示数:UV=UR+UA>UR 电流表示数:IA=IR R测= | 电压表示数:UV=UR 电流表示数:IA=IR+IV>IR R测= |
误差来源 | 电流表的分压作用 | 电压表的分流作用 |
适用情况 | 测大电阻 | 测小电阻 |
(3)电流表内、外接的选择方法
①直接比较法:当Rx≫RA时,采用内接法,当Rx≪RV时,采用外接法,可记忆为“大内小外”。
②公式计算法
当<
即Rx>
时,用电流表内接法,
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当>
即Rx<
时,用电流表外接法,
当Rx=时,两种接法效果相同。
③试触法:适用于Rx、RV、RA的阻值关系不能确定的情况,如图所示,把电压表的接线端分别接a、b两点,观察两电表的示数变化:
若电流表的示数变化明显,即>
,说明电压表的分流对电路影响大,表明Rx较大,应选用电流表内接法。反之,应选用电流表外接法。
【练一练】
1.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=。如果采用如图甲所示的电路,测量值为R1,如果采用如图乙所示电路,测量值为R2,电阻的真实值为R真,它们之间的关系是:R1________R真,R2________(填“>”“=”或“<”)R真,这种误差属于________误差。
2.(多选)用伏安法测电阻时,为了减小实验误差,将实验器材按图连接,留下一个电压表接线头P,将P分别与a、b两点接触一下,则 ( )
A.若电流表示数变化显著,P应接在a
B.若电流表示数变化显著,P应接在b
C.若电压表示数变化显著,P应接在b
D.若电压表示数变化显著,P应接在a
3.现有一合金制成的圆柱体,某兴趣小组为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度.
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(1)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=________.
(2)该兴趣小组粗测该圆柱体的电阻约为6 Ω,为了更准确测定其电阻率,实验室中有以下供选择的器材:
A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)
B.电流表A1(0~3 A,内阻0.012 5 Ω)
C.电流表A2(0~0.6 A,内阻约为0.125 Ω)
D.电压表V1(0~3 V,内阻4 kΩ)
E.电压表V2(0~15 V,内阻15 kΩ)
F.滑动变阻器R1(0~20 Ω,允许最大电流1 A)
G.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,允许最大电流0.3 A)
H.开关,导线若干
为了使实验电路更节能,且测量结果尽量准确,测量时电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选______.(填写器材前字母代号)
(3)根据(2)中实验所选量程,某次实验两电表的示数如图,则读数分别为________V和__________A.
(4)用伏安法测其电阻时,本实验需采用电流表____(填“外”或“内”)接法,测得的实验结果比起真实值________(填“偏大”或“偏小”).
4.某同学在实验室测量一粗细均匀的电阻丝的电阻率,提供的器材:毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V(量程3.0V,内阻约为3kΩ)、电流表A(量程0.6A,内阻约1.0Ω)、滑动变阻器R(最大阻值10Ω)、学生电源E(电压8V)、开关S、单刀双掷开关K和导线若干。
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