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1、1分压式与限流式接法 近几年的高考物理实验题中，多次重复考查滑动变阻器的两种接法分压式与限流式虽多次重复考查，但仍有不少学生出错为什么会出现这一现象?主要原因是学生没有掌握两种连接方式的特点及其作用，遇到具体问题时不知道该选用哪种连接形式笔者通过比较限流电路和分压电路的特点，希望与同仁探讨如何选择电路连接方式 一、限流电路图 1 设电源电动势为 ，内阻不计，滑动变阻器的最大电阻为，负载电阻为 如图 1 所示，电路中滑动变阻器起限流作用负载 的电压 可以从 （ ） 到 范围做变化限流电路对通过负载 上电流强度的控制情况怎样呢?根据欧姆定律 （ ）， ，当 时， 主要取决于，调节的大小可使 有明显
2、的变化当 时， 主要取决于 ，特别是当 时，无论怎样改变的大小，也不会使 有明显的变化可见，只有在 （或者相差不多）的情况下，改变滑动变阻器触头的位置，才会使 有明显的变化，其变化范围为 （ ） ，从而起到对 的控制作用 二、分压电路图 2 如图 2 所示电路中滑动变阻器起分压作用，滑片自端向端滑动，负载 上的电压变化范围为 0 显然，滑动变阻器被当作分压器使用时，调节负载上电压的范围比限流时调节范围大分压电路对通过负载 上电流强度的控制情况又怎样呢?不管的大小如何，调节滑动触头的位置，都可以使 由零变化到 ，即 有明显的变化 三、如何选择连接方式 在负载电流要求相同的情况下，限流电路中干路电
3、流比分压电路中干路电流更小，所以限流电路中消耗的总功率小，电源消耗电能就小，这说明限流电路有其突出的节能优点因此，从减少电能损耗的角度考虑，通常滑动变阻器应选用限流接法但在下列三种情况下，必须选择分压器连接方式 （一）当用电器的电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据）时，必须选用分压电路 例 1（1997 年全国高考题） 某电压表的内阻在 2050 之间现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测电压表（量程 3）；电流表 （量程 200）；电流表 （量程5）；电流表 （量程 06）；滑动变阻器（最大阻值 1）；电源 （4）；开关；2导线若干
4、（1）所提供的电流表中，应选用_（填写字母代号）； （2）为了尽量减小误差，要求测多组数据，试画出符合要求的电路图 分析 （1）电路中的最大电流值 02（ 应将 20 代入），故电流表应选 图 3 （2）由于滑动变阻器的阻值远远小于电压表的内阻 ，且要求测多组数据，故采用变阻器的分压连接方式，实验电路图如图 3 所示若变阻器连接成限流电路，由于 ，实验测量的 、 几乎不随的变化而改变，很难测出几组明显不同的值，更谈不上尽量减小误差 （二）若采用限流电路，而且电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用分压电路 例 2（1994 年全国高考题） 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测
5、电阻 （约100）；直流电流表（量程 010、内阻 50）；直流电压表（量程 03、内阻 5）；直流电源（输出电压 4、内阻不计）；滑动变阻器（015、允许最大电流 1）；开关 1 个，导线若干根据器材的规格和实验要求画出实验电路图 分析 若滑动变阻器采用限流式连接，即使变阻器调到最大阻值，通过电路的电流 （ ）2410，仍大于直流电流表的最大量程，故滑动变阻器应采用分压式连接 又因为 500 ，故采用电流表外接法实验电路如图 4 所示 （三）要求回路中某部分电路的电流或电压从零开始可连续变化时，必须选用分压电路 例 3（1993 年全国高考题） 将量程为 100 的电流表改装成量程为 1的电
6、流表，并用一标准电流表与改装后的电流表串联，对它进行校准（核对）较准时要求通过电流表的电流能从零连续调到 1试按实验要求画出电路图图 4 图 5 分析 较准时要求通过电流表的电流能从零连续调到 1，则实验电路只能选择分压电路，否则电流表读数不能从零连续可调，电路如图 5 所示 例 4（1991 年上海高考题） 一个电灯，电阻为 4，试设计一个电路，使电灯两端的电压调节范围尽可能大可利用的器材有：一个电动势为 、内阻为5 的电源；一个最大阻值为 R 的滑动变阻器；1 个开关，导线若干3 （1）画出实验电路图； （2）灯泡两端电压可调节的范围是多少? 分析 （1）要求电灯两端电压的调节范围尽可能大，只有将滑动变阻器连接成分压电路，电灯两端的电压才能从零开始有较大的调节范围若采用限流接法，电灯两端电压的最小值大于零，电压调节范围较小实验电路如图 6 所示图 6 （2）当滑片滑到滑动变阻器的端时， 0；当滑片滑到端时，有 （4（4）（5） ， （4（4）（ ）（4 5），即 （45） ，所以灯泡两端电压可调节的范围是 0（45） 可见，掌握了分压与限流接法的选择原则和电路特点，对解决滑动变阻器的连接问题是颇为方便的
