专题:电流表内接与外接

专题:电流表内接与外接
专题:电流表内接与外接

1.知道2○1.○A A V I U R =

测即测R 是x R 3.○A ① (

x V A x R R R R <.

A

A A V I R I U -= I

U

R =测( ) R

U

R =测( ) V

A

班级: 姓名:

B .比R 的真实值大

C .引起误差的原因是U

D .引起误差的原因是I 偏小3A B C D 4量值为R 2,那么R 1 、R 2A .R 1>R >R 2 B C .R 1<R <R 2 D

5.如图所示,同一未知电阻乙中两表的读数分别为4V ,接近:( )

A .比1000Ω略小 C .比750Ω略小 60.48A ,电流表内阻为0.50Ω,a 点,读得b 点,读得两

_______点误差较小,测a )图电路测量时,两点接触

11.一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0V,3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V,4.0mA,由此可知,用________图测得R x的误差较小,测量值R x=________.

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怎样选择内接法与外接法

内接法和外接法的选择 很多同学在学了伏安法测电阻后,分不清什么时候采用内接法,什么时候采用外接法,仅是知道测大电阻用内阻法,测小电阻用外接法,但在测量既不是很大也不是很小的电阻时,就不清楚采用哪种接法才能使测量的误差最小。下面就来谈谈在伏安法测电阻时内接法与外接法的选择。 一. 误差的产生原因 伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的。它的测量值和真实值应该是:R U I R U I x x 测 测 测 真 ,= =,即使是测量十分准确的电压表和电流表,由于电压表和电流表都有内阻,导致了电阻的测量值和真实值存在误差。 当选用外接法(a)时,电压表与电阻并联,电压表的读数就是电阻两端的电压,但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流,因此测量值要小于真实值,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R x的值远小于电压表的内阻R V,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。 当选用内接法(b)时,电流表与电阻串联,电流表的读数就是电阻的电流值,但电压表测的是电阻和电流表的总电压,所以测量值大于真实值,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R x的值远大于电流表的内阻R A,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。 二. 系统的相对误差 由于外接法(a)测量的实际上是电阻和电压表并联的电阻,所以: 相对误差= - = + - = + ? || || R R R R R R R R R R R R x x V x V x x x x x V 测100% 内接法(b)测量的实际是电阻与电流表的串联电阻,所以: 相对误差= - = +- =? |||| R R R R R R R R R x x x A x x A x 测100%

伏安法测电阻之电流表内接外接法

内接法和外接法的选择 在伏安法测电阻的实验中,什么时候选择电流表的外接法,什么时候选择电流表的内接法? 选择的根本原则:对于同一个电阻,哪一种接法的相对误差小就选哪一种 故要通过计算相对误差来进行选择,因为每次做题时不可能都进行相对误差的计算,故需要总结简单的规律,下次有需要时直接用这个规律进行解题。 一. 误差的产生原因 无论是用外接法还是用内接法,所测得的R 测都会与R 真之间存在误差,即是:无论用哪一种接法,真测R ≠R 用外接法时,电压表的示数就是待测电阻两端的电压,但电压表有电流流过(大小设为V I ),即电流表的示数是流过电压表和R 的总电流,并不是流过待测电阻的真实电流,根据I U R = ,得V R I I U +=测R ,

而R I U = 真R 故用外接法时,测得的电阻值会比实际的电阻值小 同理,用内接法时,电压表测得的电压会比待测电阻两端的电压大,故用此法测得的电阻值会比实际的电阻值大 二.可用粗略的方法来判断用内接法还是外接法 根据上面的误差产生原因的分析可知,用外接法时误差的产生原因是电压表有电流流过,但当流过电压表的电流很小很小时,这种误差是可以直接忽略的,也就是说流过电压表的电流很小很小的时候,这种情况下应该选用外接法?那么什么情况下电压表的电流很小到可以忽略? 首先“很小”时相对流过待测电阻的电流而言的,因为电压表和电阻是并联的,由并联电路的电流规律可知,当R R V >>的时候(小 电阻情况),绝大部分的电流都是流过R 的,也就是说流过电压表 的电流小到可以忽略,此时应用外接法 反之,如果R 和V R 相差不大(大电阻情况),电流表分别内接和外接时的差别就会比较大,比如:假如R R V =,电流表 外接时的示数是2A 的话,内接时的电流就只有1A ,相对误差高达50%,这时候只能选择内接。 上面介绍的这种判断方法都是以待测电阻R 的大小作为参考的,当R 远远小于R V 的的时候就用外接(当R 为小电阻时),当R 和R V 相差不大的时候就用内接(当R 为大电阻时),

电流表内接法与外接法选择

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 R R 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I I ?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( )

电流表内接法和外接法

电流表内接法和外接法 由欧姆定律表达式:R=U/I可知,用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出电流,就可求出待测电阻阻值。但电压表、电流表可以采取两种接法,这就是产生电流表内、外两种接法的原因。 电流表内接法与外接法概念 电流表内接法与外接法并不难理解,我们来看两幅图: 左图中,电流表在电压表接线柱的“外侧”,我们称之为外接法; 而右图中,电流表在电压表的“内部”,我们将这种方法称之为内接法。 总之,内接法与外接法指的是电流表相对于电压表的位置。 对所测电阻阻值的影响分析 (1)电流表内接法导致测量值比真实值大

如上图右图所示,电流表测量值为真实值,而电压表测量值比真实值要大,因为它测量的是Rx与电流表的总电压。这样,通过R=U/I来计算;所测量的结果就比真实值要大;因为分子变大了。 (2)电流表外接法导致测量值比真实值小 如上图左图所示,电流表测量值比真实值要大,因为它测量的是Rx与电压表的总电流,而电压表测量值为真实值。这样,通过R=U/I来计算;所测量的结果就比真实值要小;因为分母变大了。 电流表内接法与外接法读数 电流表内接法做实验,电流表测量值为真实值,而电压表测量值比真实值要大(为R与电流表两端电压之和); 电流表外接法做实验,电压表测量值为真实值,而电流表测量值比真实值要大(为R与电压表两条之路的电流之和)。 电流表内接法与外接法的选取 取参考量R=√(Ra*Rv);其中Rv、Ra分别代表的是实验中的电压表与电流表的阻值;实验题中待测电阻阻值为Rx; 当R>Rx的估计值时,我们认为参考量R的值较大,必然是Rv起到了主导作用(Rv的数值太大致使R较大),认为Rv比较理想,选择外接法。 当R<Rx的估计值时,我们认为参考量R的值较大,必然是Ra起到了主导作用(Ra的数值太小导致R偏低),认为Ra比较理想,选择内接法。

内接与外接方法

怎样选择内接法与外接法 很多同学在学了伏安法测电阻后,分不清什么时候采用内接法,什么时候采用外接法,仅是知道测大电阻用内阻法,测小电阻用外接法,但在测量既不是很大也不是很小的电阻时,就不清楚采用哪种接法才能使测量的误差最小。下面就来谈谈在伏安法测电阻时内接法与外接法的选择。 一. 误差的产生原因 伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的。它的测量值和真实值 应该是:,即使是测量十分准确的电压表和电流表,由于电压表和电流表都有内阻,导致了电阻的测量值和真实值存在误差。 当选用外接法(a)时,电压表与电阻并联,电压表的读数就是电阻两端的电压,但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流,因此测量值要小于真实值, 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。 当选用内接法(b)时,电流表与电阻串联,电流表的读数就是电阻的电流值,但电压表测的是电阻和电流表的总电压,所以测量值大于真实值,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。 二. 系统的相对误差 由于外接法(a)测量的实际上是电阻和电压表并联的电阻,所以:

相对误差 内接法(b)测量的实际是电阻与电流表的串联电阻,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。 ~~~~~~适用于知道电流表,电压表,电阻的阻值大小。 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。

测电阻的内接法与外接法

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. 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0≠A R ,而具有分压作用,使电压表读数大于R 两端电压,因此,由I U R = 测算得的电阻值偏大. 定量分析:因为电压表所量得的是R 和A R 的串联电压,所以测得值是R 和A R 的串联等效电阻,R R R I U R A >+==测 绝对误差 A R R R R =-=?测内. 相对误差 R R R R A =?=内内δ. 因此,在待测电阻A R R >>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

结果:测量值偏小,即R R <测. 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∞≠V R ,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I U R =测算得的电阻值偏小. 定量分析:因为电流表量得的是通过R 和V R 的总电流,所以测得值是R 和V R 的并联等效电阻. ,V V V V R R R R R R R R R I U R

伏安法测电阻之电流表内接外接法

外接法 内接法和外接法的选择 在伏安法测电阻的实验中,什么时候选择电流表的外接法,什么时候选择电流表的内接法? 选择的根本原则:对于同一个电阻,哪一种接法的相对误差小就选哪一种 故要通过计算相对误差来进行选择,因为每次做题时不可能都进行相对误差的计算,故需要总结简单的规律,下次有需要时直接用这个规律进行解题。 一.误差的产生原因 无论是用外接法还是用内接法,所测得的R测都会与R真之间存在 误差,即是:无论用哪一种接法, 真 测 R ≠ R 用外接法时,电压表的示数就是待测电阻两端的电压,但电压表 有电流流过(大小设为 V I),即电流表的示数是流过电压表和R的总 电流,并不是流过待测电阻的真实电流,根据 I U R=,得 V R I I U + = 测 R, 外接法内接法

而R I U = 真R 故用外接法时,测得的电阻值会比实际的电阻值小 同理,用内接法时,电压表测得的电压会比待测电阻两端的电压大,故用此法测得的电阻值会比实际的电阻值大 二.可用粗略的方法来判断用内接法还是外接法 根据上面的误差产生原因的分析可知,用外接法时误差的产生原因是电压表有电流流过,但当流过电压表的电流很小很小时,这种误差是可以直接忽略的,也就是说流过电压表的电流很小很小的时候,这种情况下应该选用外接法?那么什么情况下电压表的电流很小到可以忽略? 首先“很小”时相对流过待测电阻的电流而言的,因为电压表和电阻是并联的,由并联电路的电流规律可知,当R R V >>的时候(小 电阻情况),绝大部分的电流都是流过R 的,也就是说流过电压表的 电流小到可以忽略,此时应用外接法 反之,如果R 和V R 相差不大(大电阻情况),电流表分别内接和外接时的差别就会比较大,比如:假如R R V =,电流表 外接时的示数是2A 的话,内接时的电流就只有1A ,相对误差高达50%,这时候只能选择内接。 上面介绍的这种判断方法都是以待测电阻R 的大小作为参考的,当R 远远小于R V 的的时候就用外接(当R 为小电阻时),当R 和R V 相差不大的时候就用内接(当R 为大电阻时),

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I U 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 V R 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 <,即电流表的示数相对变化小, 说明电流表的分压作用显著,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

电流表内接法与外接法选择

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 R R 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I I ?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( )

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