伏安法測電阻電路中電流表內(nèi)外接法的三種判斷方法

伏安法則電阻時無論電流表內(nèi)接還是外接都存在誤差，但誤差的來源不同，內(nèi)接時誤差來源于電流表的的分壓作用，外接時誤差來源于電壓表的分流作用。在這類問題中為減小系統(tǒng)誤差，以便實驗結(jié)果更接近真實值，我們就必須對電流表內(nèi)接和外接做出合適的選擇。本人認(rèn)為可依據(jù)以下幾種方法做出合理的選擇。

方法一：阻值比較法

將待測電阻的阻值（Rx）和電壓表內(nèi)阻 （RV）、電流表內(nèi)阻（RA）分別進(jìn)行比較：

1.若Rx<

2.若Rx>>RA應(yīng)用電流表內(nèi)接法

例1：已知電壓表內(nèi)阻RV=2.5KΩ，電流表內(nèi)阻RA=0.1Ω。用伏安法測電阻測未知電阻的阻值，若未知電阻的阻值約為0.5Ω時，應(yīng)用電流表的 接法可提高精確度。

分析：為提高精確度可用阻值比較法判斷電流表內(nèi)接還是外接，由于RA>>RX，可快速判斷用電流表外接法。

方法二：臨界值計算法

在內(nèi)外接法相對誤差相等時，有RA/RX=RX/RA，所以：RX=（RA<

1.當(dāng)RX>（即RX為大電阻）時用內(nèi)接法；

2.當(dāng)Rx<（即RX為小電阻）時用外接法；

3.當(dāng)Rx=時內(nèi)外接法均可。

如果RA與RV間的關(guān)系不是RV>>RA關(guān)系，則當(dāng)：

1.RV/RX>RX/RA時用電流表外接法；

2.當(dāng)RV/RX

例2：已知電流表內(nèi)阻RV=5KΩ，電流表內(nèi)阻RA=1Ω，待測電阻阻值約為10Ω，用伏安法測待測電阻的阻值，應(yīng)用電流表的 接法可提高精確度。

分析：RV/RX=500 RX /RA=10

故RV/RX>RX/RA應(yīng)用電流表外接法。

方法三：試觸法

如圖所示，讓電壓表的一根接線p先與a點接觸，記下此時電壓表與電流表的示數(shù)為U1，I1，再讓p與b點接觸，再記下此時電壓表與電流表的示數(shù)為U2，I2。

1.若△U/U1>△I/I1，說明電流表的分壓作用較為明顯，應(yīng)用電流表的外接法；

2.若△U/U1<△I/I1，說明電壓表的分流作用較為明顯，應(yīng)用電流表的內(nèi)接法；

3.若△U/U1=△I/I1，則二種方法均可。

說明：△U=-U1-U2- △I =-I1-I2-

例3：同學(xué)用伏安法則一個未知電阻的阻值，他先將電壓表接a點，讀得電壓表與電流表的示數(shù)分別為U1=3.0V，I1=3.0mA，然后將電壓表接在b點，讀得電壓表與電流表的示數(shù)分別為U2=2.9VI2=4.0mA如上圖所示：可知電壓表因接到 點誤差較小。

分析：△U=-U1-U2-=0.1v，△I=-I1-I2-=1.0Ma，△U/U1=

0.1/3=1/30，△I/I1=1/3△U/U1<△I/I1可知電壓表分流作用的明顯，應(yīng)用電流表的內(nèi)接法

只要理解了伏安法測電阻規(guī)律并加以靈活應(yīng)用，伏安法測電阻中電流表內(nèi)外接的選擇就變得簡單了。

（作者單位：甘肅省蘭州市第三十四中學(xué)）