高中物理:怎样选择内接法与外接法

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内接法与外接法的选择

内接法与外接法的选择

测量电路内接法与外接法的选择【教学目标】1.理解伏安法测电阻的原理,会讨论伏安法测电阻的误差.2.准确选择安培表内接法和外接法。

【教学重点】1.伏安法测电阻的两种接法【教学难点】1.伏安法测电阻两种接法的测量误差的讨论2.测量电路的选择方法【教学方法】实验讨论【教学仪器】干电池、电键、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻、导线若干【教学过程】一、复习引入师:欧姆定律的内容是什么?生:一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。

师:它的公式是什么? 生:R U I =。

引导学生由欧姆定律R U I =推出I U R =。

(板书:R U I =→IU R =) 二、新课教学 1.测量原理: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:因为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,电流表也在内阻,所以实验测量出的电阻值与真实值不同,存有误差。

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2.选择电路:学生活动:请学生分组讨论,根据两种不同的接法,分别找出每种接法的缺乏之处互动讨论:甲组代表: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R =IU 计算,这样测得的电阻值比真实值偏大,就产生了实验误差。

师:这位同学分析的非常准确,既然内接法测得的电阻值不等于真实值,请同学们根据电压表的示数U=U R +U A ,再利用欧姆定律计算一下,内接法测得的电阻值R 测实际等于什么?生:等于电流表与待测电阻的阻值之和(即R 测=A X R R +)。

师:甲组同学们分析得非常好,思考问题非常严谨,这的确是内接法电路存有的问题。

高中物理电学实验内接法外接法、测电阻的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测电源的电动势及内阻、半偏法

高中物理电学实验内接法外接法、测电阻的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测电源的电动势及内阻、半偏法

——以测电阻为核心的电学实验考查点(一)电路的选择1.电流表内接法与外接法的选择由于电流表内阻的分压作用,电压表由于电压表内阻的分流作用,电流表2.分压电路与限流电路的选择(1)以小控大用分压,相差无几用限流,即当滑动变阻器的阻值较小时,常采用分压电路;当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时,常采用限流电路。

若两种电路均可,则采用限流式,因为限流式损耗功率小。

(2)必须采用分压电路的情况有三种:①要求电压从零开始变化;②滑动变阻器太小,不能起到限流的作用;③限流电路不能获取有区分度的多组数据。

[例1](2016·浙江高考)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。

采用分压电路接线,图甲是实物的部分连线图,待测电阻为图乙中的R1,其阻值约为5 Ω。

(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a”或“b”)、导线②连接________(填“c”或“d”)。

(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为________Ω。

(3)已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1的110,若测R2的阻值,则最优的连线应选________(填选项)。

A.①连接a,②连接cB.①连接a,②连接dC.①连接b,②连接cD.①连接b,②连接d[解析](1)由于实验测量的是一个小电阻,故电流表应外接,因此导线①接a,由于采用分压电路,故导线②应接d。

(2)根据实验数据作出R1的伏安特性曲线如图所示,图线的斜率即为电阻R1的大小,由图像可知,R1=4.6 Ω。

(3)设R1的边长为l,厚度为h,电阻率为ρ,根据电阻定律,得R1=ρlhl=ρh,R2的阻值R2=ρl 10hl10=ρh=R1,故测量R2的电路同测量R1的电路,故选项B正确。

[答案](1)a d(2)作图见解析 4.6(4.4~4.7均可)(3)B考查点(二)测定金属的电阻率1.实验仪器的选择原则电压表和电流表一般要根据实验电路中电源的电压和流过金属丝的电流进行选择,在该实验中,电压表一般选择3 V的量程,电流表一般选择0.6 A的量程;如果采用限流式电路,选用的滑动变阻器最大阻值一般要比待测金属丝的阻值大一些,如果采用分压式电路,一般应选用最大阻值较小,而额定电流较大的滑动变阻器。

高中物理电路的一句口诀

高中物理电路的一句口诀

伏大外 安大内关于伏安法测电阻选择电路的一句口诀 河北迁安一中 贾晓峰 在高中物理关于伏安法测电阻的教学当中,本人根据几年的实践经验,总结出了“伏大外、安大内”一句口诀,教给学生后,学生觉得有据可依,比较实用。

下面就介绍一下这句口诀的来源、内容及其应用:一、在内外接电路当中,由于伏特表的内阻R v 和安培表内阻R A 的影响,实验电路都存在着误差,如下:1、外接法(如下图):待测电阻R X 的测量值R 测=I U ,而真实值R 真=VI I U -,所以要想减小误差,让R 测接近R 真,尽量使I V 趋于零,根据并联电路中电流与电阻成反比的规律,使R v 》R X 即可。

此电路适合测小电阻。

2、内接法(如下图):待测电阻R X的测量值R 测=I U ,而真实值R 真=IIR U A -,所以要想减小误差,让R 测接近R 真,尽量使I R A 趋于零,根据串联电路中电压与电阻成正比的规律,使R X 》R A 即可。

此电路适合测大电阻。

在已知伏特表的内阻R v 、安培表内阻R A 、待测电阻R X 三部分的大约阻值情况下,来选择外接或是内接时,本人设置了两个比值:K 1=X V R R ,K 2=AX R R 。

如果K 1 >K 2,就选择外接,如果K 1 <K 2,就选择内接。

而K 1 这个比值是与伏特表有关的,K 2 这个比值是与安培表有关的。

所以本人总结出“伏大外,安大内”这句口诀,全意是“与伏特表有关的比值(即为K 1)大,就选择外接;与安培表有关的比值(即为K 2)大,就选择内接。

”(注意有下划线的字)例如:伏特表的内阻R v 大约20K Ω,安培表内阻R A 大约100Ω,待测电阻R X 大约1K Ω。

则K 1=X V R R =20,K 2=AX R R =10,K 1 >K 2,所以选择外接,即“伏大外”。

如果待测电阻R X 大约2K Ω,则K 1=X V R R =10,K 2=AX R R =20,K 1 <K 2,所以选择内接,即“安大内”。

怎样选择内接法与外接法

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:RUIRUIxx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 RRR RR RRRRR RxxV xV xxxxx 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 RRR R RRRRxxx A xxAx测100%当内、外接法相对误差相等时,有R R R RR x x V A x+=,所以,R R R A V 0≈(R R A V <<)为临界值。

当R R R x A V >(即R x 为大电阻)时用内接法,当R R R x A V <(即R x 为小电阻)时用外接法,这样所测的值误差相对较小。

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

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 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 <<V R 时,用电流表外接法测量电阻误差小。

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著,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。

电流表的内接法和外接法 高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

电流表的内接法和外接法  高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
【一般步骤】 ①画原理图→②估算待测电路的U、I值→考虑电表1/3量程以上,选择 电流表、电压表合适量程→③选器材。
六、电路器材原则 器材种类
安全
滑动变阻 方便 器的选择 技巧
安全
电流表 精确
电压表
技巧
的选择
选取原则
电路电流不能超过其额定电流 电阻越小操作越方便 限流式选接近电阻;分压式能小则小 电路电流和电压不能超过Ⓐ、Ⓥ量程
二、伏安法测电阻的误差分析
1、电流表外接法
V
(1)电压表示数准确 U A U R
(2)电流表示数偏大 I A I R I V I R
A
R
(R3)测 误差UI:AV 电阻R测Rx 量xR值Rv v偏小<,外R接真 法偏UI小RR
(4)减少误差的方法:误差来源于电压表的分流,分流越小,误差越 小.所以该电路适合测量小电阻,即RX<<RV情况下使用,即小电阻外 ((接65)法)接,外法结接选果法择偏误:小差①(补不小偿知外时电偏的压小真表)实内值阻电时阻,:小电R阻真外接I法AU;R(Iv小外I偏AU 小 R)RUV ②已知电压表内阻时,无论大电阻还是小电阻,都采取外接法
2、试触法:
若电压表示数有明显变化,说明电流表的分压作用较强,
Rx是一个小电阻即 I U 用外接法 IU
若电流表示数有明显变化,说明电压表的分流作用较强,
Rx是一个大电阻即
I U IU
用内接法
【例题】用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表测电阻,在 图甲、乙两种情况下,电压表的示数都是60V,电流表的示数都是 0.2A,则R1的测量值为 300 Ω,真实值是 290 Ω,R2的测量值为 _3_0_0Ω,真实值是 333Ω。
专题 电流表的内接法和外接法

高二物理-电流表内外接

高二物理-电流表内外接
关于伏安法测电阻的内接法与外接法
一、内接法和外接法的误差分析:
1、电流表内接法【大内偏大】
结果:测量值偏大,即
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 ,而具有分压作用,使电压表读数大于R两端电压,因此,由 算得的电阻值偏大。
定量分析:因为电压表所量得的是R和 的串联电压,所以测得值是R和 的串联等效电阻,
③比较两次触碰中两个电表的读数变化情况:若电压表读数变化显著,说明电流表分压作用明显,应使用外接法,K接a;若电流表读数变化显著,说明电压表的分流作用明显,应使用内接法,K接b。
绝对误差 .
相对误差 .
因此,在待测电阻 时(这时电流表的分压很小),内接法误差小。
2、电流表外接法【小外偏小】
结果:测量值偏小,即 。
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 ,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 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 的总电流,所以测得值是R和 的并联等效电阻。
绝对误差 ,
相对误差
因此,在待测电阻 (这时电压表分流很小)时,外接法误差小。
在实测中,内、外接法的选择并不都是理论上越精确就一定越好.例如:设待测电阻 ,电流表电阻 ,电压表电阻 .
使用外接法时
使用内接法时 .
理论结果似乎说明外接法更好,但实际上我们使用这两种线路所得测量值是会相同的.这是因为任何一种指针式电表,由于制作时磁钢的强弱、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,因此电表本身就具有一定的误差—误差等级,中学学生实验使用的电流表、电压表一般都是2.5级电表,即测量误差可达最大刻度值的25%.在这种情况下, 和 的差别,电表本身已不能反映出来,因此测量结果将相同.但如果待测电阻是0.5 ,则内接法的误差就会达到10%!这时就应使用外接法了。【了解就好】

物理重点突破第14讲 内接法与外接法的选择技巧

物理重点突破第14讲 内接法与外接法的选择技巧

第14讲 内接法与外接法的选择技巧【技巧点拨】1、电流表的内接法和外接法的比较内接法外接法电路图误差原因 电流表的分压 电压表的分流 测量值和真实值的比较R 测=U 测I 测=R x +R A测量值大于真实值 R 测=U 测I 测=U 测I x +I V测量值小于真实值 适用于测量测大(填“大”或“小”)电阻或R x R A >R VR x测小(填“大”或“小”)电阻或R V R x >R xR A2.伏安法测电阻的电路选择技巧(1)阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x 较小,宜采用电流表外接法;若R x 较大,宜采用电流表内接法. (2)临界值计算法R x <R V R A 时,用电流表外接法; R x >R V R A 时,用电流表内接法.(3)实验试探法:如图,让电压表的一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法.【对点题组】1.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( )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 Ω2.在图中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法不正确的是()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,就使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3.用电流表和电压表测量电阻R x的阻值.如图所示,分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中,按照(a)图时,电流表示数为4.60 mA,电压表示数为2.50 V;按照(b)图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,正确的是()A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 ΩB.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 ΩC.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 ΩD.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω4.伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示,让电压表一端接在电路上a点,另一端先后接到b点和c点.注意观察两个电表的示数,若电流表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟________表的内阻可比拟,电压表的两端应接在a和________点.若电压表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟________表的内阻可比拟,电压表应接在a和________两点.5.已知电流表电阻R A=2 Ω,电压表内阻R V=20 kΩ,现有一个阻值约为200 Ω的待测电阻需要较精确地测量其阻值,那么以下说法中,正确的是()A.用电流表内接法测量误差较小B .用电流表外接法测量误差较小C .用电流表内接法或用电流表外接法所测量的结果精确程度相同D .无法确定哪种测量方式好6.在测定金属丝电阻的实验中,为提高测量精确度,减小误差,需要确定电流表采用内接法还是外接法。

高三物理内外接法的知识点

高三物理内外接法的知识点

高三物理内外接法的知识点一、内接法的概念在物理学中,内接法是指将一个圆形物体放置在另一个圆形物体的内部。

在内接法中,两个圆形物体共享同一个中心点,内部的圆形物体的半径小于外部的圆形物体的半径。

二、内接法的应用1. 高斯电场内外接法在电场研究中,内外接法被广泛应用。

内接法可以用来计算具有高度对称性的电场系统的电势分布。

通过将一个具有较高电势的电荷放置在一个具有较低电势的电场中,内接法可以帮助我们计算电势随距离的变化情况。

2. 物体运动的内外接法在研究物体的运动轨迹时,内外接法也有着重要的应用。

通过将一个物体放置在另一个物体的内部,我们可以研究它们之间的相互作用以及物体的加速度变化情况。

内外接法在力学中有着广泛的应用,可以帮助我们理解物体受力和位移的关系。

三、外接法的概念与内接法相反,外接法是指将一个圆形物体放置在另一个圆形物体的外部。

在外接法中,两个圆形物体的半径相等,可以完全贴合在一起。

四、外接法的应用1. 圈地术的应用在战争中,外接法被广泛应用于圈地术的战略中。

通过将一个团队或部队包围在外部,以夺取他们的据点或控制区域,从而获得优势。

外接法在军事战略中起着重要的作用,可以帮助军事指挥官制定有效的战术和战略。

2. 天文学中的外接法天文学中,外接法也被广泛应用于行星和卫星的研究中。

通过将一个行星或卫星完全贴合在它们的轨道上,外接法可以帮助天文学家计算它们的轨道和相对位置。

外接法在天体物理学中有着重要的应用,可以帮助我们研究宇宙的起源和演化。

五、内外接法的比较内接法和外接法在物理学中有着不同的应用。

内接法适用于研究具有对称性的系统,可以帮助我们理解场和力的分布情况。

外接法适用于研究相对位置和相互作用,可以帮助我们计算物体的轨道和运动情况。

总结:内外接法是物理学中常用的分析方法。

通过将一个圆形物体放置在另一个圆形物体的内部或外部,我们可以研究它们之间的相互作用和特性。

内外接法在各个领域都有广泛的应用,包括电场研究、物体运动分析、战略规划以及天文学研究等。

什么是内接法?内接法和外接法都用什么情况?

什么是内接法?内接法和外接法都用什么情况?

什么是内接法?内接法和外接法都用什么情况?什么是内接法?内接法和外接法都用什么情况?在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题,上课觉着什幺都懂了,可等到做题目时又无从下手。

以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。

过早的对物理没了兴趣,伤害了到高中的学习信心。

收集整理下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,小编做一个统一的回复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。

【问:什幺是内接法?内接法和外接法都用什幺情况?】答:在利用i=u/r测量电阻时,电压表与电流表都是有电阻的,即电压表的电阻并不是无限大,电流表的电阻也不能看做是零,要选择电流表内接(电路图中被电压表环抱)或外接(电路图中电流表没有被环抱,在电压表两条接线的外面)。

电流表内接的电路实验方法,我们称之为内接法;电流表外接,我们称之为外接法。

【问:热力学第一定律的内容与表达式?】答:热力学第一定律研究的是物体内能的变化。

表达式w+q=Δu;(做功和热传递,是两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的,都可以引起内能的改变,内容的改变是两者代数和),上述公式中各个物理量的含义解释w:外界对物体做的正功(j),q:物体吸收的热量(j),也叫外界向物体传到的热量,Δu:增加的内能(j)。

【问:物体内能包括哪些?】答:物体的内能:物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,称之为物体的内能。

一切物体都是做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有内能的。

内能常用符号u表示,内能与普通的能量一样,具有能量的量纲,国际单位:焦耳(j)。

【问:动能定理提到的合外力包括重力和弹力吗?】答:动能定理中所述的合外力当然包括重力、弹力和摩擦力了,是物体所受的所有的力的合力。

要提醒同学们,应用动能定理时,不能和机械能守恒定律的概念相混淆,机械能守恒条件是只有重力、弹力做功,必须研究这一。

人教版高二物理选修3-1《恒定电流》考点:伏安法测电阻—外接法与内接法+训练题

人教版高二物理选修3-1《恒定电流》考点:伏安法测电阻—外接法与内接法+训练题

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=UI.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:R1R真,R2R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。

外接法、内接法判断公式

外接法、内接法判断公式

外接法、内接法判断公式在咱们物理电学实验中啊,有个特别重要的知识点,那就是外接法和内接法的判断公式。

这俩家伙可让不少同学感到头疼呢!咱们先来说说外接法。

外接法呢,简单来讲就是电压表直接并在电阻和电流表两端。

这时候,它的判断公式是:当 Rx <√(RA × RV)时,采用外接法测量电阻更准确。

这里的 Rx 就是咱们要测量的电阻,RA 是电流表的内阻,RV 是电压表的内阻。

我记得之前给一个学生讲这个知识点的时候,那可真是费了好大的劲。

这孩子一直瞪着大眼睛,一脸迷茫地看着我。

我就给他举了个例子,说这就好比你要去菜市场买水果。

假如水果的价格差异很小(相当于电阻较小),那你就别太纠结于一点点的价格差别(测量误差小),随便选一家买就行(用外接法)。

这孩子听完,似懂非懂地点了点头。

接下来再聊聊内接法。

内接法就是电流表直接串在电阻和电压表之间。

它的判断公式是:当 Rx >√(RA × RV)时,采用内接法测量电阻更准确。

还是说回那个学生,我给他布置了几道相关的练习题,结果他错得一塌糊涂。

我就又重新给他讲解,把这个内接法比作是你去一家很贵的水果店买特别贵的水果(电阻较大),这时候就得精挑细选,好好比较价格(测量误差大,要精确测量),不然就亏大了(测量不准确)。

咱们来仔细琢磨琢磨这两个判断公式。

外接法适用于测量小电阻,因为电压表的分流作用相对较小,对测量结果的影响不大。

而内接法适用于测量大电阻,因为电流表的分压作用相对较小。

在实际做题的时候,可别死记硬背这两个公式,得理解其中的道理。

比如说,给你一个具体的电路,让你判断该用外接法还是内接法,你就得先分析电阻的大小,再看看电流表和电压表的内阻,然后再决定用哪种方法。

总之啊,外接法和内接法的判断公式虽然有点复杂,但只要咱们多做几道题,多想想其中的道理,就一定能掌握好!别被它们吓住,就像咱们面对生活中的困难一样,勇敢地去面对,总能找到解决的办法!相信大家都能在电学实验这一块取得好成绩!。

高中物理“电阻的测量”专题分析

高中物理“电阻的测量”专题分析

“电阻的测量”专题分析电阻的测量是电路知识的综合应用,这类题目的解决往往要涉及到电流表内接法和外接法的选择、滑动变阻器限流接法和分压接法的选择、仪器和量程的选择以及实物连线等问题,是考查学生对电路的综合分析能力和实验能力的最佳题型之一,也是近几年高考实验题的热点问题,应引起同学们的高度重视.下面就电阻测量中所涉及到的问题做一简要分析,希望对同学们有所启发.一、电流表的内接法和外接法1.内接法和外接法:伏安法测电阻的原理是: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,利用部分电路欧姆定律算出待测电阻的阻值。

用伏安法测电阻有两种测量电路,图1(甲)中的接法叫电流表内接法,图1(乙)中的接法叫电流表外接法。

2.误差原因:由于电流表和电压表接入后对电路的影响,不管采用内接法和外接法都会产生测量误差.内接法的误差是由于电流表的分压作用,使得电压表的测量值大于待测电阻两端电压的实际值,导致待测电阻的测量值大于实际值. 外接法的误差是由于电压表的分流作用,使得电流表的测量值大于通过待测电阻电流的实际值,导致待测电阻的测量值小于实际值.3.内接法和外接法的选择一般情况下,测量大阻值电阻时,电流表的分压可以忽略,应采用电流表内接法.测量小阻值电阻时,电压表的分流可以忽略,应采用电流表外接法.若遇到待测电阻的阻值R x 既不太大又不太小时,可用求临界阻值的方法来判定:即先算出临界电阻V A R R R 0,若R x <R 0,则采用电流表外接法. 若R x >R 0,则采用电流表内接法.如果R x 、R V 、R A 的阻值关系不知道,也无法粗略估计时,可应用试触法判定.具体做法是:在如图2所示的电路中,改变电表的连接方式,拿电压表的一个接线柱分别接触M 、N 两点,观察电流表和电压表的示数变化,如果电流表示数变化明显,说明电压表内阻对电路影响较大,应采用电流表内接法.如果 电压表示数变化明显,说明电流表内阻对电路影响较大,应采用 电流表外接法.【例题】欲测量一未知电阻R x ,但不知其未知电阻约为多少,现采用如图3甲、乙所示两电路进行测试,闭合开关,甲图中电压表示数为2.9V ,电流表示数为4mA ,乙图中电压表示数为3V ,电流表示数为3mA ,则下面对于R x 的叙述正确的是(BCD )A .采用甲图误差较小,R x 的测量值为725ΩB .采用乙图误差较小,R x 的测量值为1000ΩC .R x 的真实值应在725Ω~1000Ω之间D .若电源内阻不计,可知R x 的真实值为975Ω 解:电压表读数差别不大,说明电流表分压作用小, 即电流表内阻较小,所以用乙图测量误差小.若电源内阻不计,由闭合电路欧姆定律得:甲图: E =U 甲+I 甲R A =2.9+4×10-3R A ①乙图: E = U 乙=3=I 乙(R A +R x )= 4×10-3(R A +R x ) ②图1(甲)(乙)图3图5 由①②得R x =975Ω二、供电电路中滑动变阻器的限流接法和分压接法被测电路对供电电压或供电电流有一定的要求,为满足这一要求,供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式组成,滑动变阻器在电路中有两种连接方式:1.限流接法如图4为滑动变阻器的限流接法.它的连接方式是电源、滑动变阻器与待测电阻三者串联.该接法对外供电电压的调解范围是:E R R E R x x ~0 ,为了保护负载,闭合电键前滑动触头应滑到b 点. 2.分压接法如图5是滑动变阻器的分压接法.它的连接方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路,而待测电阻与滑动变阻器的一部分电阻并联.该接法对外供电电压的调解范围是:E ~0,为了保护负载,闭合电键前滑动触头应滑到b 点.3.两种接法的比较:分压接法电压调解范围大,限流接法电压调解范围小,但限流接法电路耗能小.4.两种接法的选择滑动变阻器的两种接法都能控制调解负载的电流和电压,但在相同条件下调解效果不同,实际应用中要根据具体情况恰当地选择限流接法和分压接法.(1)通常情况下(满足安全条件),由于限流电路能耗较小,电路结构简单,因此应优先考虑.(2)为了便于调解,在待测电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相差不大的情况下应选择限流接法;在待测电阻的阻值远大于滑动变阻器阻值的情况下应选择分压接法.(3)在下列情况下必须采用分压接法:①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调解,只有分压接法才能满足.②如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小,若采用限流接法,无论怎样调解,电路中实际电流(或电压)都会超过电表量程或元件允许的最大电流(或电压),为了保护电表或其它元件,必须采用分压接法.③伏安法测电阻实验中,当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时,若采用限流接法,待测电阻上的电流(或电压)变化很小,不利于多次测量取平均值或用图象法处理数据,也起不到保护用电器的作用.为了在上述情况下尽可能大范围地调解待测电阻上的电流(或电压),应选择分压接法.三、仪器及量程的选择1.仪器的选择一般应考虑三方面的因素:(1)安全性:如各电表的读数不能超过量程,电阻元件的电流不应超过其最大允许电流等.(2)精确性:如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差,电压表、电流表在使用时,要尽可能使指针接近满刻度的量程,其指针应偏转到满刻度的2/3以上,使用欧姆表时,宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位.(3)操作性:如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求,又便于调解,滑动变阻器调解时应用到大部分电阻线,否则不便于操作.图42.选择器材的步骤:(1)根据实验要求设计合理的实验电路;(2)估算电路中电流和电压可能达到的最大值,依次选择电压表和电流表及量程;(3)根据电路选择滑动变阻器.四、实物图连接的一般步骤①画出实验电路图;②分析各元件连接方式,明确电压表和电流表量程;③依照电路图,把元件符号与实物一一对应,再连接实物.一般的连接方法是:从电源正极出发,沿电流方向把元件一一连接,最后连到电源负极上,按先串联后并联,先干路后支路的顺序;④检查纠正.连接电表应和电流表要注意正负接线柱不能接错,各导线都应接在接线柱上,不应在导线中间出现分叉.五、综合分析例1.(1997年全国高考题)某电压表的内阻在20~50k Ω之间,现要测量其内阻,实验室可提供下列选择器材:待测电压表(量程3V) 电流表A 1(量程200μA )电流表A 2(量程5mA) 电流表A 3(量程0.6A)滑动变阻器R(最大值1k Ω) 电源E (电动势4V ),电键S ,导线.(1)所提供的电流表中,应选用 (填字母代号).(2)为了尽量减小误差,要求多测几组数据,试在方框图中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键已连好).分析:待测电压表量程为3V ,内阻R V 在20~50kΩ之间, 由此通过电流表的最大电流为15010234==⨯==A R U I V m μA , 所以选电流表A 1在使用滑动变阻器时,若采用限流接法,电压表所分电压至少为 V V V R R ER U +==V V 8.3201204=+⨯,超过了待测电压表的量程3V ,因此滑动变阻器应采用分压接法.其实验电路图如图6所示.例2.测一个阻值约为25kΩ的电阻,备有下列器材A .电流表(量程100μA ,内阻2k Ω)B .电流表(量程500μA ,内阻300Ω)C .电压表(量程10V ,内阻100k Ω)D .电压表(量程50V ,内阻500k Ω)E .直流稳压电源(电动势15V ,允许最大电流1A )F .滑动变阻器(最大电阻1k Ω,额定功率1W )G .导线若干.(1)电流表应选 ,电压表应选 .(2)画出测量R x 的电路图.(3)用实线表示导线,将图中选定的器材连接成实验电路.图6分析:(1)电压表D 的量程远大于电源电动势,在测量时电压表的实际读数也达不到量程的1/3,所以选择D 不恰当,应选电压表C. 通过待测电阻的最大电流:400105.2104=⨯==A R U I x m m μA ,电流表应选择B. 因R x >V A R R ,所以电流表选择内接法.R x 的阻值远大于滑动变阻器的阻值,采用分压接法便于调解.(2)电路图如图7所示.(3)实物连接应按下列顺序进行:图7。

电流表内外接法两种选择的理论依据及等价性探析

电流表内外接法两种选择的理论依据及等价性探析

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电流表内外接法两种选择的理论依据及等价性探析
作者:李茜
来源:《中学物理·高中》2014年第08期
1引言
伏安法测电阻是高中物理的重要实验,也是高考的热点问题.实验中电流表的接法有如图1所示的外接法(a)和内接法(b)两种电路.
由于电压表内阻RV和电流表内阻RA的影响,为了减小系统误差,需要根据被测电阻Rx 的大小,恰当选择合适的电路接法,选择内外接法的方法有两种:(1)相对误差法(试触法),即在电流表由外接法到内接法的实验过程中,将电流变化的相对误差ΔI I与电压变化的相对误差ΔUU进行比较,如果ΔII>ΔUU时,采用内接法;如果ΔIIRVRA时选择内接法;当Rx
在教学过程中,经常有学生疑问:电流表内外接法的两种选择判别式是怎么来的?有什么理论依据,这两种选择方法的理论依据是不是等价的?为了培养学生的实验探究能力,针对这些问题本文进行了初步的探究分析,以期同行们斧正.。

高中物理必修三 新教材 学习笔记 第11章 4 第2课时 电表的改装 电流表的内接法和外接法

高中物理必修三 新教材 学习笔记 第11章 4 第2课时 电表的改装 电流表的内接法和外接法

第2课时电表的改装电流表的内接法和外接法[学习目标] 1.理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理,并能进行有关计算(重难点)。

2.理解电流表的内接法和外接法,并能正确选择接法(重难点)。

一、电表的改装1.小量程电流表G(表头)的三个参量2.电表改装原理(1)电压表改装:将表头________一个较______电阻,该电阻常被叫作分压电阻,如图甲所示。

甲(2)电流表改装:将表头______一个较________电阻,该电阻常被叫作分流电阻,如图乙所示。

乙1.某电流表表头的内阻为R g,满偏电流为I g。

(1)若上图图甲中改装后的电压表量程为U,则需串联的电阻R为多大?改装后的电压表内阻R V为多大?________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)若上图图乙中改装后的电流表量程为I,则需并联的电阻R为多大?改装后的电流表内阻R A为多大?________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.一个表头内阻R g为27 Ω,满偏电流I g=3 mA。

其表盘如图甲:(1)若将该表头与R=973 Ω的电阻串联改装成电压表,需将图中各刻度做怎样的修改,请在乙图刻度盘中标出。

(2)若将该表头与R=3 Ω的电阻并联改装成一个电流表,需将图中各刻度做怎样的修改,请在丙图刻度盘中标出。

例1有一电流表G,内阻R g=10 Ω,满偏电流I g=3 mA。

电流表内接法和外接法的选择高中物理教学设计

电流表内接法和外接法的选择高中物理教学设计

大单元学历案电阻测量的实验设计单元概览单元名称:电阻测量的实验设计学校广东汕头华侨中学学科/年级/设计者物理/高三/陈斯钿黄晓娟教材人教版必修三对应章/课时第十一章/3一、你敢挑战吗?真实情境:学生参加考试涂卡时为什么一定要使用2B铅笔,而不用其他铅笔呢?因为2B 铅笔涂卡颜色更深,这其实与铅笔芯的材料有关。

铅笔里面含有石墨,石墨的含量会影响涂卡颜色的深浅。

石墨具有导电性,石墨的含量会影响铅笔芯的电阻。

因此,可以通过测量铅笔芯的电阻来判断其石墨含量,从而判断铅笔芯是否适合用来涂卡。

大任务:设计实验测量2B铅笔芯的电阻,解释考试涂卡为什么要用2B铅笔。

二、你将学哪些知识?三、期望你学会什么?1、知道实验仪器的选择原则,会针对不同的电路选择合适量程的电表和滑动变阻器,并能准确读出电表的读数。

2、知道滑动变阻器限流式接法和分压式接法的特点,会针对不同控制电路的要求选择合适的滑动变阻器和接法。

3、知道电流表内接法和外接法的特点,知道电流表内接法和外接法造成实验误差的原因,并会针对不同测量电路的要求选择合适的电流表和接法。

4、学生在教师指导下能制订测量电阻的实验方案,能正确进行实验电路的设计并测量电阻的阻值,能通过数据处理分析实验中存在的误差及其产生原因,并能提出减小误差的方法。

通过实验探究,体会从理论、实验到分析总结的过程,培养科学探究能力和知识迁移应用能力。

5、思考真实的问题情境,考试涂卡为什么要用2B铅笔?通过设计实验进行探究,完成学习任务,体验物理与生活的紧密关系,增强将知识应用于生活和生产实践的意识。

通过小组实验探究,培养学生与他人合作的能力、勇于创新和实事求是的科学态度。

四、给你支招1、新课标明确要求教学内容应注重与生产生活、现代社会及科技发展的联系,关注物理学的技术应用,培养学生的科学探究能力和解决实际问题的能力。

因此,该单元通过理论学习和实验探究,帮助学生系统掌握实验电路设计的理论知识,并具备设计测量电阻实验电路的能力,同时联系学生日常学习生活中考试涂卡要求使用2B铅笔的实际情境,引导学生利用所学知识解决实际问题,符合新课标的理念和要求。

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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。


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。

例:有一未知的电阻,为较准确的测出其阻值,先后用如图3(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()
A.,偏大
B.,偏小
C.,偏小
D.,偏大
解析:比较(a)、(b)两图的电压读数,可知电压变化,
,电流的变化,,可见,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,即说明所测电阻是一个大电阻,故应采取电流表内接法,即(b)图测量的较准确,
,此种解法测量值偏大,故D正确。

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