例谈电流表应该内接还是外接

刘桂红

(泗阳致远中学 江苏 宿迁 223700)

在利用伏安法测电阻的实验中，若不知道被测电阻的大约值，一般采用试触法.如图1所示,连接电路时，只空出电压表的一个接头S，将S分别与a,b接触，观察电压表和电流表的示数变化情况.若电压表示数有显著变化，说明电流表的分压作用比较强，应选用外接法；若电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用比较强，应选用电流表内接法.

图1

怎样才算示数有显著变化呢？判断的依据是什么呢？笔者在教学中发现仅仅用这种笼统的说法是行不通的.明显变化是比较ΔI与ΔU的大小，还是比较其相对变化量的大小？相对变化量是相对哪组数据变化量？查阅各种辅导资料，说法不一，而且还发现一些矛盾的结论.下面是笔者在教学中遇到的一些问题，与各位同行交流一下，希得到各位同行的批评指正.

【题目】如图2，用电流表和电压表测量电阻R的阻值，当按(a)图相连时，电压表的示数为2.30 V，电流表的示数为5.00 mA,当按(b)图相连时，电压表的示数为2.50 V，电流表的示数为4.60 mA.问要获得较精确的测量结果，应选取电流表内接还是外接？ 被测量电阻的阻值是多少？

图2

代入数据得

R=543 Ω

代入数据得

R=460 Ω

分析：第一种和第二种解法分别以测量的先后次序为依据，进行分析和解题，得出相反的结论.在试触法的尝试中，怎样试触是没有先后次序的，我们不能因为先按照图2(a)试触就按照图2(a)为依据；按照图2(b)试触就按照图2(b)为依据，很显然这是没有任何科学依据的.同一个题目,解1和解2分别得出不同的结论，说明这两种解法有问题.笔者和学生在探讨过程中还发现了第三种解法.

错解3：以两次测量中的准确值为依据.由于电流表外接如图2(a)，电流表测量的电流为电阻和电压表的电流之和，而电压表测量的只有电阻的电压，所以，电压值2.30 V是准确的；在图2(b)中，电压表测量的是电阻和电流表的电压之和，电流表测量的只有电阻的电流，所以，电流值4.60 mA是准确的.可得

代入数据得

R=500 Ω

那么，到底该怎样根据实验数据判断使用内接法还是外接法呢？笔者查阅相关资料后，终于得到一种合理的解法. 判断电压的变化时，以准确的电压为依据，即用电压的变化量与准确电压的比值，得出由于电流表的分压造成的电压变化率多大；判断电流的变化时，应该以准确的电流为依据，即用电流的变化量与准确电流的比值，得出由于电压表的分流造成的电流变化率有多大，然后再将两者比较，选出变化率比较小的,也就确定了究竟使用内接法还是外接法.

代入数据得

R=440 Ω