分压限流 内接外接法总结(优秀,培训使用) 含答案

关于电路的连接问题教

一、怎样选择接法与外接法

很多同学在学了伏安法测电阻后，分不清什么时候采用接法，什么时候采用外接法，仅是知道测大电阻用阻法，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电阻和电阻并联的阻值。如果电阻的值远小于电压表的阻，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电阻串联的总电阻值。如果电阻的值远大于电流表的阻，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

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、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、外接法均可。

三. 利用试触法确定、外接法

当大小都不知道时，可用试触法确定、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”，应采用接法，如果，说明电流表阻带来的影响大，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。

四. 应用举例

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，可见电压表阻带来的影响比电流表阻带来的影响大，即说明所测电阻是一个大电阻，故应采取电流表接法，即（b）图测量的较准确，，此种解法测量值偏大，故D正确。

【测电阻的接法和外接法有何区别】

测电阻时电流在接与外接是有区别的，我们可以画出其电路图，如图甲、乙所示。它们各自特点如下：

（1）电流表接法：

电路：如图甲所示。

结果：测量值偏大，即R测>R。

（2）电流表外接法

电路：如图乙所示。

图

结果：测量值最小，即R 测

在图中电流表接法中，电流表示数与R 中电流相等，但电流表自身有电阻，R A ≠0，即电流表两端有电压U A ＝IR A ，电压表示数为R 两端电压和电流表两端电压之和，使电压表读数大于R 两端实际电压，由I

U

R =

测求得的电阻值偏大。 那电流表的外接法呢？

在图乙电流表的外接法中，电压表示数为R 两端电压，但电流表示数为通过R 的电流I R 与通过电压表的电流I V 之和，即I ＝I R ＋I V ，计算时用的是I ，实际上应为I R ，I>I R ，由I

U R =测知，U 较准确而I 偏大，故R 测偏小即R 测

二、限流电路和分压电路

滑动变阻器是中学电学实验中常用的仪器，它在电路中的接法有分压和限流两种，近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查。教材对此又没有理论的讲解，又没有实际的指导，学生感到无从下手，笔者从多年的教学经验，结合电路分析，对滑动变阻器的这两种接法使用作一点探讨。

一、滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析

1．滑动变阻器的分压接法

如图1所示的电路中，滑动变阻器总电阻为R 0，输入电压为U 0，负载电阻R 两端的电压U 随变阻器调节变化情况作如下的讨论：

首先，不接负载R 时，输出端的电压U=U 0R 0

R ap ，可见，U 与成正比，输出

电压电线性的，如图1（b ）中①所示。换言之，触头P 在ab 间移动时，左半部分分得的电压是均匀变化的，电压的变化围是0—U 0。

其次，当滑动变阻器的aP 连接负载电阻R 时，P 点左边电路的等效电阻减小，与P 点

图

右边部分串联而得的电压将比原来减小，如图1（b ）②所示。

再次，当负载电阻R 很小，对于确定的R ap ，左部分分得的电压将更小，如图如图1（b ）③所示。

可以得出结论：分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到平缓变化的电压，负载阻值应该较大。换言之，分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。 2．滑动变阻器的限流接法

如图2所示的电路输入电压为U 0，滑动变阻器总阻值为R 0，滑动变阻器对负载

R 0电流的控制情况作如下的讨论：

首先，电路中的电流：I=

U 0

R aP +R

，可见，I 随R aP

的增大而减小，如图（b ）所示。

当Rap=0时，电路中的最大电流I m

=U 0

R

，R 两端的电压最大U max =U 0。

当Rap 最大值R 0

分别为负载电阻1、3、5……倍时，电路中电流的最小值为I m 2 、I m

4

、

I m 6

……

负载电阻R 两端的最小电压Umin 为U 02 、U 04 、U 0

6

……

由此可见，若滑动变阻器总电阻R 0较小，它对整个电路的电流控制能力就小，反之较大。但是，实际选择滑动变阻器时，并不是R 0越大越好。R 0很大，其单位长度的阻值越大，触头P 处a 点稍作移动，整个电路总电阻迅速增大，通过电路的电流就很小，要连续均匀地调节电流，负载R 两端的电压，滑动变阻器只能在极小的围调节，所以操作很不方便。