一道高中物理题 外接法内接法

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首先要弄清楚：内接和外接的区别。

他们都可以测电阻、电压。如果电压表、电流表是理想化的，那就都可以使用，且没有区别。

但实际上电表是有电阻的，

（1）把电流表接在电压表内部内接法，此时电流表测的是经过电阻的电流，准确值；电压表测量的是电流表电压+电阻电压。明显结果偏大。造成电阻偏大

（2）如果外接，此时电压表测的是电阻电压，较准确；但是电流表测的是经过电阻的电流+经过电压表的电流，偏大。造成电阻偏小。

初中我们学的时候，都是理想电表，电压表内阻无穷大，实际上不可能，否则电流无法经过，电压表就不会有示数。有兴趣可以研究研究电压表原理

因此，我们选择内外接法，关键看哪种接法的误差小。

题目告诉我们，电流表内阻是50，苹果电池的内阻约450Ω。两个大约1000欧姆。从比例关系看，电池内阻更与电压表比例是1/5，电流表比例是1/20。

可见电压表影响更大一些，因此，我们电路图要首先排除电压表内阻影响。

把电流表接到接近电源，电压表直接测量画的滑动变阻器电压。选择下图的乙图。

为什么伏安法测电阻测大电阻用内接法，小电阻用外接

内接法：将电流表与电源串联，电压表并联在电源两端。外接法：将电压表并联在电源两端，电流表串联在电路中。

测电源内阻的内接法是将电流表与电源串联，电压表并联在电源两端。此时，由于电压表直接与电源连接，所以测得的电压就是电源电动势。

外接法是将电压表并联在电源两端，电流表串联在电路中。此时，由于电压表并联在电源两端，测得的电压不是外电压，而是外电阻两端的电压。

电阻测量的内接法和外接法有什么区别？

内接就是电流表在电压表内

外接就是电流表在电压表外

采用不同接法是针对减少误差率为目的的

采用内接法时,显然因为电流表本身带有一定的电阻,所以测量电压包含电流表的压降

所以测试数据电阻是包含了电流表阻值,因此适合大电阻,电流表的电阻对于大电阻而言误差率很小,反之不适合小电阻.

采用外接法时,显然电流表包含电压表通过的电流

或者说电压表的电阻和被测电阻相并使得实际测量者小于实际电阻

为了减少误差,被测电阻适宜采用较小的电阻,

从并联角度出发,电阻越小,被并联后的合并电阻和原电阻的差异率越小

从电流角度出发,电阻越小,通过的电流较大,通过电压表的电流和它的比值就越小

都可以理解为为了降低误差率,所以外接法适合小电阻

高中物理中的电路图连接，内接外接还有分压限流是什么原理？

内接法：电压表测到的是电阻和电流表的电压之和,偏大.电流表测得的电流更精确。

外接法：电流表测到的是电压表和电阻的电流之和,偏大.电压表测到的电压更精确。

1、内接法

测量的待测电阻与电流表串联后和电压表并联,这时所测的电流是正确的,但因为电流表是有内阻的,所以电流表会分得电压,则电压表所测电压为电流表和电阻的电压和。所以测量值R1=U1/I1大于真实值R。

2、外接法：

测量的待测电阻与电压表并联后和电流表串联,这时所测的电压是正确的,但因为电压表是有内阻的,所以电压表也会有电流通过,则电流表所测电流为通过电压表和电阻的电流之和。所以测量值R2=U2/I2小于真实值R。

一般内接法用于测量大电阻,即电阻值远远大于电流表阻值,此时可以忽略电流表所分电压,电阻测量误差较小；外接法用于测量小电阻,即电阻值远远小于电压表阻值,此时可以忽略电压表所分电流,电阻测量误差较小。

首先是电流表内外接法的问题

电流表内接法时，电压表测量电压为电流表电压和待测电阻电压之和，即：

U = I * Ra + I * Rx = I * Rx * ( Ra / Rx + 1 )

电流表外接法时，电流表测量电流为电压表电流和待测电阻电流之和，即：

I = U / Rv + U / Rx = ( U / Rx ) * ( Rx / Rv + 1 )

可以看到测量时的干扰因子为Ra / Rx 和 Rx / Rv(物理中常常这样将两个同单位的物理量相除将公式的一部分无单位化),如果电流表电阻Ra=0或者电压表电阻Rv无穷大,那么两种方法结构都一样，测量都是准确的了,但是由于理想状况不能达到,因此只能希望这两个干扰因子都尽可能的小,但是二者哪个更小呢,因此临界状况就是

Ra / Rx = Rx / Rv

如果 Ra / Rx > Rx / Rv

也就是Rx*Rx<Ra*Rv，那么显然,外接法的干扰因子更小，所以采用外接法,反之则采用内接法。

也就是说将待测电阻与√(Ra·Rv)这个临界值进行比较，小于此值，就认为待测电阻很小，此时电流表内阻不能忽略，电压表电阻大到其影响可以忽略，侧采用外接法；反之则认为电阻较大，电压表电阻不够大，因而其影响不能忽略，电流表内阻很小，可以忽略其影响，故而采用内接法。

有关滑动变阻器的分压限流的问题：

1、如果是滑动变阻器限流接法，则滑变R与用电器电阻Rx串联，如果滑变的全部电阻都加入电路，电路的电流仍然超过了Rx能承受的最大电流，则限流法不适用了，必须用分压法；

2、如果滑动变阻器的最大阻值与用电器阻值相比过小，也就意味着串联连接的电路最小总电阻与最大总电阻相差不多，比方说Rx=1000Ω，R=5Ω，则最大阻值为1005，最小为1000，相比的比值只有1.005，那么滑动变阻器全部接入和全部接出时，电路总电流变化不明显，那么测量精度不能保证，则限流法不适用，必须用分压法；

3、限流法中用电器电压的电流变化范围为最小为URx/(R+Rx)=U/(R/Rx + 1)，最大为U，而分压法可以使用电器电压从0到U都能取到，分压法电压变化范围大，尤其是在滑动变阻器的电阻R与待测电阻Rx相比差不多，甚至R比Rx还要小时，用电器电压变化范围甚至不到U的一半，因此，如果要求待测电阻电压变化范围大，则应用分压法，特别是要求取0电压时；

4、根据3的分析，如果滑变的电阻R比Rx要大很多，那么限流法能取到的最小电压也能够很接近0，此时，二者的调控效果差不多，但是两个电路的能量消耗是不一样的。

比如R=100Rx，如果要使Rx两端电阻为U/2，可计算得到，限流的总电阻为2Rx，而分压的总电路可计算得到约为0.02Rx，显然在电源电压一样的情况下，分压消耗的功率是限流功率的100倍，而且，滑动变阻器电阻R比Rx大得越多，分压与限流接法的功率倍数越大，在这种情况下，优先采用限流法。

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