電流表的外接電路圖

誤差分析

在伏安法(R=U/I)測(cè)量待測(cè)電阻阻值時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電流表的內(nèi)接和外接。

理論上，測(cè)量的物理量應(yīng)為電阻R兩端的電壓和通過電阻R的電流I；

實(shí)際使用中，電壓表的阻值雖然很大，但不是無窮大，因此在電路中有分流作用，使得電流表測(cè)量值不準(zhǔn)確。

誤差原因

電壓表分流

測(cè)量值偏差

分析電路可知，電壓表讀數(shù)為電阻兩端的電壓(無論電壓表自身內(nèi)阻大小，其測(cè)量值均為定值電阻兩端電壓)，電流表測(cè)量值為通過電壓表和定值電阻的電流之和，電壓測(cè)量準(zhǔn)確，電流表測(cè)量值偏大，因而伏安法(R=U/I)計(jì)算后，得出測(cè)量值為定值電阻和電壓表的并聯(lián)電阻。(即R測(cè)=RxRv/(Rx+Rv))，因而測(cè)量值比真實(shí)值偏小。

適用情況

因?yàn)闇y(cè)量值為電壓表和定值電阻并聯(lián)阻值，因而適用于測(cè)量阻值較小的定值電阻。(也就是Rx《Rv)

電流表的內(nèi)接

電路圖

誤差分析

理論上，在伏安法(R=U/I)測(cè)量待測(cè)電阻阻值時(shí)，測(cè)量的物理量應(yīng)為電阻R兩端的電壓和通過電阻R的電流I；

實(shí)際使用中，電流表的阻值雖然很小，但不是零，因此在電路中有分壓作用，使得電壓表測(cè)量值不準(zhǔn)確。

誤差原因

電流表分壓

測(cè)量值偏差

分析電路可知，電流表讀數(shù)為通過定值電阻的電流(無論電流表自身內(nèi)阻大小，其測(cè)量值均為通過定值電阻的電流)，電壓表測(cè)量值為電流表和定值電阻兩端的電壓之和，電流測(cè)量準(zhǔn)確，電壓表測(cè)量值偏大，因而伏安法(R=U/I)計(jì)算后，得出測(cè)量值為定值電阻和電流表的串聯(lián)電阻。(即R測(cè)=Rx+RA))，因而測(cè)量值比真實(shí)值偏大。

適用情況

因?yàn)闇y(cè)量值為電流表和定值電阻串聯(lián)阻值，因而適用于測(cè)量阻值較大的定值電阻。(也就是Rx》Rv)

規(guī)律總結(jié)

習(xí)題練習(xí)

1. 用伏安法測(cè)電阻，已知待測(cè)電阻大約是10Ω，電流表內(nèi)阻是1Ω，電壓表內(nèi)阻是5kΩ，則下列說法正確的是(? ?)

A．應(yīng)將電流表外接，測(cè)量值比真實(shí)值大
B．應(yīng)將電流表外接，測(cè)量值比真實(shí)值小
C．應(yīng)將電流表內(nèi)接，測(cè)量值比真實(shí)值大
D．應(yīng)將電流表內(nèi)接，測(cè)量值比真實(shí)值小

伏安法測(cè)電阻時(shí)有電流表內(nèi)接和外接兩種接法，由于實(shí)際電壓表內(nèi)阻較大，但不是無窮大，實(shí)際電流表內(nèi)阻較小，也不是零，故兩種接法都存在一定的實(shí)驗(yàn)誤差，要根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇，以減小實(shí)驗(yàn)誤差．
由于本題中，用電流表內(nèi)接法時(shí)，安培表的分壓作用比較明顯，誤差較大，而用安培表外接法時(shí)，電壓表的分流作用較小，故應(yīng)該采用安培表外接法；
采用安培表外接法，電壓表讀數(shù)比較準(zhǔn)確，由于伏特表的分流作用，電流表的讀數(shù)偏大，故電阻的測(cè)量值偏小，測(cè)量值等于待測(cè)電阻與伏特表相并聯(lián)的電阻值；故選：B

2. 某同學(xué)用伏安法測(cè)電阻Rx．兩測(cè)量電路圖電流表分別為內(nèi)接和外接，其他條件都相同．若用甲圖電路，兩表讀數(shù)分別為2.00V和0.30A；若用乙圖電路，兩表讀數(shù)為1.51V和0.31A．為了使測(cè)出的電阻值誤差較小，實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用圖______所示電路．選用此電路的測(cè)量值比真實(shí)值______(偏大或偏小)．

(1)電流表外接法，由于電壓表的分流作用，使電流表測(cè)的電流大于流過電阻的電流，由R=知測(cè)量值小于真實(shí)值；待測(cè)電阻越小，電壓表的分流作用越小，電流表測(cè)的電流越接近流過電阻的真實(shí)值，實(shí)驗(yàn)誤差越小．

(2)電流表內(nèi)接法，由于電流表的分壓作用，使電壓表測(cè)的電壓大于待測(cè)電阻兩端的電壓，由R=知測(cè)量值大于真實(shí)值；待測(cè)電阻阻值越大，電流表分壓影響越小，電壓表的測(cè)量值越接近真實(shí)值，實(shí)驗(yàn)誤差越小．
甲圖是電流表內(nèi)接法，由于電流表的分壓作用產(chǎn)生誤差，乙圖是電流表外接法，由于電壓表的分流作用產(chǎn)生誤差．

若用甲圖電路，兩表讀數(shù)分別為2.00V和0.30A；若用乙圖電路，兩表讀數(shù)為1.51V和0.31A．

兩種接法對(duì)比發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)相差不大，電壓表讀數(shù)相差很大，說明電流表分壓作用影響較大，電壓表的分流作用影響較小．

為了使測(cè)出的電阻值誤差較小，實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用圖乙圖．此電路是電流表外接法，由于電壓表的分流作用，使電流表測(cè)的電流大于流過電阻的電流，由R=知測(cè)量值小于真實(shí)值，
選用此電路的測(cè)量值比真實(shí)值偏小．

答案為：乙???????偏小

? 標(biāo)簽：電表內(nèi)外接

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總結(jié)

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